Bài 13.11 trang 25, 26, 27 SBT Vật lý 10 - Kết nối tri thức: Một vật chịu tác dụng đồng thời của bồn lực như Hình 13.3. Độ lớn của các lực lần lượt là F1 = 10 N...

Một vật chịu tác dụng đồng thời của bồn lực như Hình 13.3. Độ lớn của các lực lần lượt là F₁ = 10 N, F₂ = 20 N, F₃ = 22 N, F₄ = 36 N. Xác định phương, chiều và độ lớn của hợp lực do các lực này tác dụng lên vật.

Phương pháp giải :

Vectơ lực tổng hợp: \(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} + \overrightarrow {{F_4}} = \overrightarrow {{F_{13}}} + \overrightarrow {{F_{24}}} \).

Tổng hợp lần lượt các lực để xác định được hợp lực của cả 4 lực này.

Vì \(\overrightarrow {{F_1}} \uparrow \downarrow \overrightarrow {{F_3}} \)=> F₁₃ = |F₁ – F₃|

Và \(\overrightarrow {{F_2}} \uparrow \downarrow \overrightarrow {{F_4}} \)=> F₂₄ = |F₂ – F₄|

Khi đó ta có thể thấy \(\overrightarrow {{F_{13}}} \bot \overrightarrow {{F_{24}}} \) => F = \(\sqrt {F_{13}^2 + F_{24}^2} \)

Lời giải chi tiết:

Hợp lực: \(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} + \overrightarrow {{F_4}} = \overrightarrow {{F_{13}}} + \overrightarrow {{F_{24}}} \).

Vì \(\overrightarrow {{F_1}} \uparrow \downarrow \overrightarrow {{F_3}} \)=> F₁₃ = |F₁ – F₃| = 12 N

F₁ < F₃ => F₁₃ cùng phương F₃ và có chiều từ Đông sang Tây.

Và \(\overrightarrow {{F_2}} \uparrow \downarrow \overrightarrow {{F_4}} \)=> F₂₄ = |F₂ – F₄| = 16 N

F₂ < F₄ => F₂₄ cùng phương F4và có chiều từ Bắc sang Nam.

Khi đó ta có thể thấy: \(\overrightarrow {{F_{13}}} \bot \overrightarrow {{F_{24}}} \)

Độ lớn hợp lực là:

F = \(\sqrt {F_{13}^2 + F_{24}^2} \)= \(\sqrt {{{12}^2} + {{16}^2}} \)= 20 N.

Vậy hợp lực F có phương và chiều như hình vẽ, độ lớn F = 20 N.