10 bài tập Một số bài toán ứng dụng vectơ trong thực tiễn có lời giải

Tính độ lớn của hợp lực của ba lực trên (làm tròn đến hàng đơn vị).

8/10

Có ba lực cùng tác động vào một vật. Hai trong ba lực này hợp với nhau một góc 100° và có độ lớn lần lượt là 25 N và 12 N. Lực thứ ba vuông góc với mặt phẳng tọa bởi hai lực đã cho và có độ lớn 4 N. Tính độ lớn của hợp lực của ba lực trên (làm tròn đến hàng đơn vị).

27N;

26 N;

680 N;

681 N.

Giải thích

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: B

Tính độ lớn của hợp lực của ba lực trên (làm tròn đến hàng đơn vị). (ảnh 1)

Gọi \(\overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {{F_2}} ,\overrightarrow {{F_3}} \) là ba lực tác động vào vật đặt tại điểm O lần lượt có độ lớn là 25 N, 12 N, 4 N.

Vẽ \(\overrightarrow {OA} = \overrightarrow {{F_1}} ,\overrightarrow {OB} = \overrightarrow {{F_2}} ,\overrightarrow {OC} = \overrightarrow {{F_3}} \).

Dựng hình bình hành OADB và hình bình hành ODEC.

Hợp lực tác động vào vật là \(\overrightarrow F = \overrightarrow {OA} + \overrightarrow {OB} + \overrightarrow {OC} = \overrightarrow {OD} + \overrightarrow {OC} = \overrightarrow {OE} \).

Áp dụng định lí côsin trong tam giác OBD ta có:

\(O{D^2} = B{D^2} + O{B^2} - 2BD.OB.\cos OBD = O{A^2} + O{B^2} + 2OA.OB.\cos 100^\circ \).

Vì OC ^ (OADB) nên OC ^ OD suy ra ODEC là hình chữ nhật.

Do đó tam giác ODE vuông tại D.

Ta có \(O{E^2} = O{C^2} + O{D^2} = O{C^2} + O{A^2} + O{B^2} + 2.OA.OB.\cos 100^\circ \).

Suy ra \(OE = \sqrt {O{C^2} + O{A^2} + O{B^2} + 2.OA.OB.\cos 100^\circ } \)

\(OE = \sqrt {{4^2} + {{25}^2} + {{12}^2} + 2.25.12.\cos 100^\circ } \approx 26,092\).

Vậy độ lớn của hợp lực là \(F = OE = 26\;N\).