Физика

Какова сумма трех сил сил с силой 15 Н каждая, действующих в одной плоскости под углом 120 градусов друг к другу?

Какова сумма трех сил сил с силой 15 Н каждая, действующих в одной плоскости под углом 120 градусов друг к другу?
Верные ответы (1):
  • Золотой_Медведь
    Золотой_Медведь
    56
    Показать ответ
    Зивитение:
    Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон параллелограмма для нахождения результирующей силы. Закон говорит, что для двух сил, действующих в плоскости и направленных по диагоналям параллелограмма, результирующая сила равна диагонали.

    В этой задаче у нас три силы с силой 15 Н каждая, действующие под углом 120 градусов друг к другу. Чтобы найти результирующую силу, мы будем использовать закон параллелограмма.

    Первым шагом найдем две силы, действующие в направлении параллелограмма. Для этого мы можем использовать косинусное правило:
    \[F_{12} = \sqrt{F_1^2 + F_2^2 - 2F_1F_2\cos\theta}\]

    Подставив значения, мы получаем:
    \[F_{12} = \sqrt{(15\ \text{Н})^2 + (15\ \text{Н})^2 - 2(15\ \text{Н})(15\ \text{Н})\cos(120^\circ)}\]
    \[F_{12} = \sqrt{450 + 450 - 2(15)(15)(-0.5)}\]
    \[F_{12} = \sqrt{900 + 450}\]
    \[F_{12} = \sqrt{1350}\]
    \[F_{12} \approx 36.74\ \text{Н}\]

    Теперь, чтобы найти результирующую силу, нужно использовать теорему косинусов:
    \[F = \sqrt{F_1^2 + F_2^2 - 2F_1F_2\cos\theta}\]

    Подставив значения, мы получаем:
    \[F = \sqrt{(36.74\ \text{Н})^2 + (15\ \text{Н})^2 - 2(36.74\ \text{Н})(15\ \text{Н})\cos(120^\circ)}\]
    \[F = \sqrt{1350 + 225 - 2(36.74)(15)(-0.5)}\]
    \[F = \sqrt{2362.5}\]
    \[F \approx 48.6\ \text{Н}\]

    Таким образом, сумма трех сил равна примерно 48.6 Н.

    Совет: Чтобы лучше понять применение закона параллелограмма, можно представить себе, что две из трех сил являются сторонами параллелограмма, а результирующая сила - его диагональю. Также важно помнить основные тригонометрические формулы, такие как теорема косинусов и теорема синусов, чтобы решать подобные задачи.

    Задание для закрепления: В компьютерной игре герой прикладывает силу 50 Н вверх и сила 30 Н влево. Какова будет результирующая сила и направление силы? Ответ представьте в виде вектора с указанием угла от горизонтальной оси.
Написать свой ответ: