Как определить равнодействующую силу и силу F2, если F1=20 Н, а угол α=60° (11,5 Н; 23 Н)?

Физика 11 класс Силы. Равнодействующая сила равнодействующая сила сила F2 F1=20 Н угол α=60° физика 11 класс задачи по физике векторные силы решение задач по физике Новый

Чтобы определить равнодействующую силу и силу F2, когда известна сила F1 и угол α, нужно использовать векторное сложение сил. Давайте разберем шаги решения подробно.

Шаг 1: Разложение силы F1 на компоненты

Сила F1 = 20 Н направлена под углом α = 60°. Мы можем разложить эту силу на две компоненты: горизонтальную (Fx) и вертикальную (Fy).

• Горизонтальная компонента (Fx): Fx = F1 * cos(α)
• Вертикальная компонента (Fy): Fy = F1 * sin(α)

Подставляем значения:

• Fx = 20 Н * cos(60°) = 20 Н * 0.5 = 10 Н
• Fy = 20 Н * sin(60°) = 20 Н * (√3/2) ≈ 17.32 Н

Шаг 2: Определение равнодействующей силы

Равнодействующая сила (R) - это векторная сумма всех сил. В данном случае, если есть только одна сила F1 и мы ищем силу F2, то равнодействующая сила будет равна векторной сумме F1 и F2.

Шаг 3: Определение силы F2

Предположим, что F2 направлена в ту же сторону, что и F1, и нам нужно найти ее величину. Если равнодействующая сила R равна 11.5 Н, то:

• R = F1 + F2
• 11.5 Н = 20 Н + F2

Решаем уравнение для F2:

• F2 = 11.5 Н - 20 Н = -8.5 Н

Отрицательное значение означает, что F2 направлена в противоположную сторону относительно F1.

Шаг 4: Проверка с другим значением равнодействующей силы

Теперь проверим, как найти F2, если R = 23 Н:

• 23 Н = 20 Н + F2

Решаем уравнение для F2:

• F2 = 23 Н - 20 Н = 3 Н

Таким образом, если равнодействующая сила равна 23 Н, то F2 = 3 Н и направлена в ту же сторону, что и F1.

Итог:

При равнодействующей силе 11.5 Н, F2 = -8.5 Н (направлена в противоположную сторону). При равнодействующей силе 23 Н, F2 = 3 Н (направлена в ту же сторону).