Задание 11. Вариант 14.
Дана сила F₁(-2; 2; 1), приложенная в точке M(1; 0; -8), и точка N(11; 4; 0), относительно которой определить момент силы, его величину и углы к осям.
Задача имеет решения.
1) Векторы F₁ и MN расположить в одной плоскости. Момент определяется по формуле M = |F₁|*|MN|*sinα, где α - угол между векторами.
Вектор MN = (11-1; 4-0; 0-(-8)) = (10; 4; 8).
Модуль MN= √(100 + 16 + 64) = √180 = 6√5.
Модуль F₁(-2; 2; 1) = √(4 + 4 + 1) = √9 = 3.
cos α = (10*(-2) + 4*2 + 8*1) /((6√5)*3) = -4/(18√5) = -2/(9√5).
Находим синус угла: sin α = √(1 - cos²α) = √(1 - (4/405)) = √401/(9√5).
Находим момент: M = 3*6√5*(√401/9√5) = 2√401 ≈ 40,05 ед.
2) Момент относительно точки равен векторному произведению радиус-вектора точки приложения силы на вектор силы.
Находим векторное произведение силы F₁(-2; 2; 1) на вектор
MN (10; 4; 8),
i j k| i j
-2 2 1| -2 2
10 4 8| 10 4 = 16i + 10j - 8k + 16j - 4i - 20k =
= 12i + 26j - 28k = (12; 26; -28).
Находим модуль векторного произведения.
|M| = √(12² + 26² + (-28)²) = √(144 + 676 +784) = √1604 ≈ 40,04996879.
Осталось найти углы к осям.
cos(F₁_Ox) = 12/√1604, ∠ = 72,56487671 градуса,
cosF₁_Oy) = 26/√1604, ∠ = 49,51951465 градуса,
cosF₁_(Oz) = (-28)/√1604, ∠ = 134,3569759 градуса.
ответ: 9 см; 5,4 см; 9,6 см; 7,2 см; 12,8 см
Пошаговое объяснение:
на фото рисунок и дано
Прежде всего мы можем узнать ВД из ΔАВД
Это египетский треугольник, т.к. угол ВАД=90° и катеты соотносятся как 3:4 (12:16=3:4)
k=12/3=4
Поэтому гипотенуза ВД=5k=5*4=20 см
У трегольников ΔАВО и ΔАДО общая сторона--АО. Причем оба прямоугольные, поэтому по теореме Пифагора выводим катет АО из обоих треугольников.
из ΔАВО АО²=АВ²-ОВ²
из ΔАДО АО²=АД²-ОД²
АВ²-ОВ²=АД²-ОД²
И для удобства обозначим ОВ=х, ОД=20-х
12²-х²=16²-(20-х)²
144-х²=256-400+40х-х²
144=256-400+40х
40х=144+400-256
40х=288
х=7,2 см
ОВ=7,2 см
ОД=20-х=20-7,2=12,8 см
Теперь подставляем результат в формулу
АО²=АВ²-ОВ²
АО²=144-(7,2)²=92,16
АО=9,6 см
Т.к. ВС параллельна АД, то ВД--сечная, поэтому их внутренние разносторонние углы СВД и ВДА равны. Также известно, что ВОС=АОД (как вертикальные), из этого делаем вывод, что треугольники ΔДОА ~ΔВОС подобны
Поэтому ВС/АД=ВО/ОД
ВС=АД*ВО/ОД=16*7,2/12,8= 9 см
И, наконец, ОС/АО=ВС/АД
ОС=ОА*ВС/АД=5,4 см
Фотку с обозначеными сторонами тоже оставила
до десятых:
6,713≈6,7; 2,385≈2,4; 16,051≈16,1; 0,849≈0,9; 49,25≈49,3
до сотых:
0,526≈0,53; 3,964≈3,96; 2,408≈2,41; 7,663≈7,66;8,555≈8,56
до десятков:
417,3≈420; 213,58≈210; 664,3 ≈660
до сотен:
801,9≈800; 1267,1≈1300;2405≈2400