khoahoc.vietjack.com

Câu hỏi:

07/06/2026 76 Lưu

Một chất điểm ở vị trí đỉnh A của hình lập phương ABCD.A'B'C'D'. Chất điểm chịu tác động bởi ba lực \(\overrightarrow a ,\overrightarrow b ,\overrightarrow c \) lần lượt cùng hướng với \(\overrightarrow {AD} ,\overrightarrow {AB} ,\overrightarrow {AC'} \) như hình vẽ. Độ lớn của các lực \(\overrightarrow a ,\overrightarrow b ,\overrightarrow c \) tương ứng là 10N, 10N và 15N. Độ lớn hợp lực của các lực \(\overrightarrow a ,\overrightarrow b ,\overrightarrow c \) bằng bao nhiêu Newton (làm tròn kết quả đến hàng phần mười)?

Hướng dẫn giải:  Đáp án: 27,8 (ảnh 1)

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Đáp án:

27,8

Hướng dẫn giải:

Đáp án: 27,8

Ta có \(\overrightarrow F = \overrightarrow a + \overrightarrow b + \overrightarrow c \).

Khi đó \({\left( {\overrightarrow F } \right)^2} = {\left| {\overrightarrow a } \right|^2} + {\left| {\overrightarrow b } \right|^2} + {\left| {\overrightarrow c } \right|^2} + 2\overrightarrow a \cdot \overrightarrow b + 2\overrightarrow a \cdot \overrightarrow c + 2\overrightarrow b \cdot \overrightarrow c \).

\(\overrightarrow a \bot \overrightarrow b \) nên \(\overrightarrow a \cdot \overrightarrow b = 0\).

\(\left( {\overrightarrow a ,\overrightarrow c } \right) = \left( {\overrightarrow {AD} ,\overrightarrow {AC'} } \right) = \widehat {DAC'}\)\( \Rightarrow \cos \left( {\overrightarrow a ,\overrightarrow c } \right) = \cos \widehat {DAC'}\)

\(\Delta ADC'\) vuông tại D, \(\cos \widehat {DAC'} = \frac{{AD}}{{AC'}} = \frac{{AD}}{{AD\sqrt 3 }} = \frac{1}{{\sqrt 3 }}\).

Tương tự \(\cos \left( {\overrightarrow b ,\overrightarrow c } \right) = \frac{1}{{\sqrt 3 }}\).

Do đó \({\left( {\overrightarrow F } \right)^2} = {\left| {\overrightarrow a } \right|^2} + {\left| {\overrightarrow b } \right|^2} + {\left| {\overrightarrow c } \right|^2} + 2\left| {\overrightarrow a } \right| \cdot \left| {\overrightarrow c } \right| \cdot \cos \left( {\overrightarrow a ,\overrightarrow c } \right) + 2\left| {\overrightarrow b } \right| \cdot \left| {\overrightarrow c } \right| \cdot \cos \left( {\overrightarrow b ,\overrightarrow c } \right)\)

 \( = 100 + 100 + 225 + 2 \cdot 10 \cdot 15 \cdot \frac{1}{{\sqrt 3 }} + 2 \cdot 10 \cdot 15 \cdot \frac{1}{{\sqrt 3 }} = 425 + \frac{{600}}{{\sqrt 3 }}\).

Suy ra \(\left| {\overrightarrow F } \right| \approx 27,8\).

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Hướng dẫn giải:

Đáp án đúng là: C

Tìm độ lớn của lực căng cho mỗi sợi xích, lấy g = 10 m/s2. (ảnh 2)

Ta có \(\overrightarrow P = m\overrightarrow g \) nên \(\left| {\overrightarrow P } \right| = m\left| {\overrightarrow g } \right| = 5.10 = 50\) (N).

Vậy độ lớn của trọng lực \(\overrightarrow P \) tác động lên chiếc đèn chùm là 50 N.

Gọi O là trọng tâm của chiếc đèn chùm cũng là chân đường cao hình chóp đều S.ABCD.

Vẽ \(\overrightarrow {OP} \) biểu diễn trọng lực tác động lên đèn chùm với \(OP \bot \left( {ABCD} \right)\).

Khi đó lực căng mỗi sợi xích sẽ là \(\overrightarrow {AS} ,\overrightarrow {BS} ,\overrightarrow {CS} ,\overrightarrow {DS} \).

Chiếc đèn chùm đứng yên nên \(\overrightarrow {AS} + \overrightarrow {BS} + \overrightarrow {CS} + \overrightarrow {DS} + \overrightarrow {OP} = \overrightarrow 0 \).

Suy ra \(\overrightarrow {OP} = \overrightarrow {SA} + \overrightarrow {SC} + \overrightarrow {SB} + \overrightarrow {SD} = 4\overrightarrow {SO} \)\( \Rightarrow SO = \frac{1}{4}OP = \frac{{50}}{4} = \frac{{25}}{2}\).

Tam giác SAC cân tại S có \(\cos OSA = \frac{{SO}}{{SA}}\).

Suy ra lực căng của mỗi sợi dây xích là \(SA = \frac{{SO}}{{\cos 30^\circ }} = \frac{{\frac{{25}}{2}}}{{\frac{{\sqrt 3 }}{2}}} = \frac{{25\sqrt 3 }}{3}N\).

Bài 5. Nếu một vật có khối lượng m (kg) thì lực hấp dẫn \(\overrightarrow P \)