18 bài tập Một số dạng toán thực tế liên quan đến Biểu thức toạ độ của các phép toán vectơ (có lời giải)

Một chiếc máy quay phim ở đài truyền hình được đặt trên một giá đỡ ba chân với điểm đặt P(0 ; 0 ; 4) và các điểm tiếp xúc với mặt đất

11/18

Một chiếc máy quay phim ở đài truyền hình được đặt trên một giá đỡ ba chân với điểm đặt P(0 ; 0 ; 4) và các điểm tiếp xúc với mặt đất của ba chân lần lượt là \[{Q_1}(0; - 1;0);{Q_2}\left( {\frac{{\sqrt 3 }}{2};\frac{1}{2};0} \right);{Q_3}\left( { - \frac{{\sqrt 3 }}{2};\frac{1}{2};0} \right)\] (Hình 35). Biết rằng trọng lượng của máy quay là 360 N. Em hãy tìm toạ độ của các lực \[{\overrightarrow F _1},{\rm{ }}\overrightarrow {{F_2}} ,{\rm{ }}\overrightarrow {{F_3}} \] tác dụng lên giá đỡ?Media VietJack

0/3000 ký tự
Giải thích

Theo giả thiết, ta có \[\overrightarrow {P{Q_1}}  = \left( {0; - 1; - 4} \right);\overrightarrow {P{Q_2}}  = \left( {\frac{{\sqrt 3 }}{2};\frac{1}{2}; - 4} \right);\overrightarrow {P{Q_3}}  = \left( { - \frac{{\sqrt 3 }}{2};\frac{1}{2}; - 4} \right)\]Suy ra: \[\left| {\overrightarrow {P{Q_1}} } \right| = \left| {\overrightarrow {P{Q_2}} } \right| = \left| {\overrightarrow {P{Q_3}} } \right| = 17\]. Do đó \[\left| {\overrightarrow {{F_1}} } \right| = \left| {\overrightarrow {{F_2}} } \right| = \left| {\overrightarrow {{F_3}} } \right|\]. Vì vậy, tồn tại hằng số \[c \ne 0\] sao cho:\[\overrightarrow {{F_1}}  = c\overrightarrow {P{Q_1}}  = \left( {0; - c; - 4c} \right);\overrightarrow {{F_2}}  = c\overrightarrow {P{Q_2}}  = \left( {\frac{{\sqrt 3 }}{2}c;\frac{1}{2}c; - 4c} \right);\overrightarrow {{F_3}}  = c\overrightarrow {P{Q_3}}  = \left( { - \frac{{\sqrt 3 }}{2}c;\frac{1}{2}c; - 4c} \right)\]\[ \Rightarrow \overrightarrow {{F_1}}  + \overrightarrow {{F_2}}  + \overrightarrow {{F_3}}  = \left( {0;0; - 12c} \right)\]. Mặt khác, ta có \[\overrightarrow {{F_1}}  + \overrightarrow {{F_2}}  + \overrightarrow {{F_3}}  = \overrightarrow F \], trong đó \[\overrightarrow F  = \left( {0;0; - 360} \right)\] là trọng lực tác dụng lên máy quay. Suy ra – 12c = -360, tức là c = 30.Vậy: \[\overrightarrow {{F_1}}  = \left( {0; - 30; - 120} \right);\overrightarrow {{F_2}}  = \left( {15\sqrt 3 ;15; - 120} \right);\overrightarrow {{F_3}}  = \left( { - 15\sqrt 3 ;15; - 120} \right)\]