Một diễn viên xiếc (coi là một vật rắn) trọng lượng 700 N đi trên dây làm dây võng xuống một góc 40°. Tính lực căng

Theo quy tắc hình bình hành ta có \(\overrightarrow {{T_1}} + \overrightarrow {{T_2}} = \overrightarrow F \).

Khi diễn viên xiếc đạt trạng thái cân bằng trên dây, ta có \(\overrightarrow {{T_1}} + \overrightarrow {{T_2}} + \overrightarrow P = \overrightarrow 0 \)\( \Leftrightarrow \overrightarrow F = - \overrightarrow P \) và \(\left| {\overrightarrow F } \right| = \left| { - \overrightarrow P } \right| = 700\) (N).

Ta có góc tạo bởi \(\overrightarrow {{T_1}} \) và \(\overrightarrow {{T_2}} \) bằng 140° \( \Rightarrow \widehat {CDA} = 180^\circ - 140^\circ = 40^\circ \).

Dây không giãn nên \(\left| {\overrightarrow {{T_1}} } \right| = \left| {\overrightarrow {{T_2}} } \right|\).

Xét \(\Delta ADC\) có \({F^2} = T_1^2 + T_2^2 - 2{T_1}{T_2}\cos \widehat {CDA}\)\( \Leftrightarrow {F^2} = 2T_1^2\left( {1 - \cos 40^\circ } \right)\)

\( \Rightarrow {T_1} = \sqrt {\frac{{{F^2}}}{{2\left( {1 - \cos 40^\circ } \right)}}} = \sqrt {\frac{{{{700}^2}}}{{2\left( {1 - \cos 40^\circ } \right)}}} \approx 1023\) N.