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.
7) два угла соответственны, следовательно левый треугольник относится к правому как 2 к 1, х=16*2=32, найдем гипотенузу у правого треугольника по теореме Пифагорчика
16²+12²=16*10+16*5+16=160+80+16=256+144=√400=20 (тренируй устный счет, пригодится, тут я расписал, как рассуждаю)
следовательно у=20*2=40
8) сразу отброшу идею, что DE - средняя линия, это не так, хоть DE и параллельна основанию, но по теореме средняя линия равна 1/2 основания, но 16/2 не равно 10, значит мыслим по-другому
рассмотрим треугольник DBE и ABC , угол B общий, общие 2 стороны, значит треугольники подобны, значит BE/BC=DE/AC значит y/y+7,8=10/16 ;
16y=10(y+7,8)
16y=10y+78
6y=78
y=13
с х аналогично, не буду расписывать, х= х/х+7,2=10/16
16х=10х+72
6х=72
х=12
9) треугольники подобны, не расписываю, ранее объяснял, TL/ML=SK/MK
2/6=х/х+5
2х+10=6х
10=4х
х=2,5
как я понял, у не надо находить
Відповідь -2.