Задача по Физике 18. Два вектора сил приложены к одной точ-ке тела (рис. T2.2). Модуль вектора F, равен 6 Н, модуль вектора Fг равен 15 Н. Чему равен модуль вектора равнодействующей этих сил?
Для решения задачи используем метод векторной сложения сил. В данном случае, нам нужно найти модуль вектора равнодействующей силы, если известны модули двух сил.
Пусть силы F⃗ \vec{F} F и Fg⃗ \vec{F_g} Fg приложены к одной и той же точке тела. Модули этих сил равны:
∣F⃗∣=6 Н |\vec{F}| = 6 \, \text{Н} ∣F∣=6Н∣Fg⃗∣=15 Н |\vec{F_g}| = 15 \, \text{Н} ∣Fg∣=15Н
Для нахождения модуля равнодействующей силы ∣R⃗∣ |\vec{R}| ∣R∣ векторного сложения можно использовать правило параллелограмма. Тогда, если θ \theta θ — угол между силами, модуль равнодействующей силы можно вычислить по формуле:
R=F2+Fg2+2⋅F⋅Fg⋅cos(θ)
R = \sqrt{F^2 + F_g^2 + 2 \cdot F \cdot F_g \cdot \cos(\theta)} R=F2+Fg2+2⋅F⋅Fg⋅cos(θ)
Если силы направлены в одну сторону т.е.уголмеждуними(θ=0°)т.е. угол между ними ( \theta = 0° )т.е.уголмеждуними(θ=0°), тогда равнодействующая будет равна:
Для случаев, когда угол между ними ( 0 < \theta < 180 ), необходимо знать значение угла θ \theta θ для точного расчета. Однако, если конкретный угол не дан, то нельзя определить единственное значение для равнодействующей силы.
Таким образом, необходимо уточнить направление сил для выбора подходящего варианта.
Для решения задачи используем метод векторной сложения сил. В данном случае, нам нужно найти модуль вектора равнодействующей силы, если известны модули двух сил.
Пусть силы F⃗ \vec{F} F и Fg⃗ \vec{F_g} Fg приложены к одной и той же точке тела. Модули этих сил равны:
∣F⃗∣=6 Н |\vec{F}| = 6 \, \text{Н} ∣F∣=6Н∣Fg⃗∣=15 Н |\vec{F_g}| = 15 \, \text{Н} ∣Fg ∣=15НДля нахождения модуля равнодействующей силы ∣R⃗∣ |\vec{R}| ∣R∣ векторного сложения можно использовать правило параллелограмма. Тогда, если θ \theta θ — угол между силами, модуль равнодействующей силы можно вычислить по формуле:
R=F2+Fg2+2⋅F⋅Fg⋅cos(θ) R = \sqrt{F^2 + F_g^2 + 2 \cdot F \cdot F_g \cdot \cos(\theta)}
R=F2+Fg2 +2⋅F⋅Fg ⋅cos(θ)
Если силы направлены в одну сторону т.е.уголмеждуними(θ=0°)т.е. угол между ними ( \theta = 0° )т.е.уголмеждуними(θ=0°), тогда равнодействующая будет равна:
R=∣F⃗∣+∣Fg⃗∣=6 Н+15 Н=21 Н R = |\vec{F}| + |\vec{F_g}| = 6 \, \text{Н} + 15 \, \text{Н} = 21 \, \text{Н}
R=∣F∣+∣Fg ∣=6Н+15Н=21Н
Если силы направлены в противоположные стороны т.е.уголмеждуними(θ=180°)т.е. угол между ними ( \theta = 180° )т.е.уголмеждуними(θ=180°), тогда:
R=∣Fg∣−∣F∣=15 Н−6 Н=9 Н R = |F_g| - |F| = 15 \, \text{Н} - 6 \, \text{Н} = 9 \, \text{Н}
R=∣Fg ∣−∣F∣=15Н−6Н=9Н
Для случаев, когда угол между ними ( 0 < \theta < 180 ), необходимо знать значение угла θ \theta θ для точного расчета. Однако, если конкретный угол не дан, то нельзя определить единственное значение для равнодействующей силы.
Таким образом, необходимо уточнить направление сил для выбора подходящего варианта.