Due forze vecF_1 = hati + 5hatj e vecF_2 = 3hati-2hati agiscono in punti con due vettori di posizione rispettivamente hati e -3hati + 14hatj Come scoprirai il vettore di posizione del punto in cui le forze si incontrano?

Due forze vecF_1 = hati + 5hatj e vecF_2 = 3hati-2hati agiscono in punti con due vettori di posizione rispettivamente hati e -3hati + 14hatj Come scoprirai il vettore di posizione del punto in cui le forze si incontrano?
Anonim

Risposta:

# 3 cappello i + 10 cappello j #

Spiegazione:

La linea di supporto per la forza #vec F_1 # è dato da

# l_1-> p = p_1 + lambda_1 vec F_1 #

dove #p = {x, y} #, # p_1 = {1,0} # e # lambda_1 in RR #.

Analogamente per # # L_2 noi abbiamo

# l_2-> p = p_2 + lambda_2 vec F_2 #

dove # p_2 = {-3,14} # e # lambda_2 in RR #.

Il punto di intersezione o # l_1 nn l_2 # si ottiene equiparando

# p_1 + lambda_1 vec F_1 = p_2 + lambda_2 vec F_2 #

e risolvendo per # Lambda_1, lambda_2 # dando

# {lambda_1 = 2, lambda_2 = 2} #

così # l_1 nn l_2 # è a #{3,10}# o # 3 cappello i + 10 cappello j #

Risposta:

#color (rosso) (+ 3hati 10hatj) #

Spiegazione:

Dato

  • # "La prima forza" vecF_1 = hati + 5hatj #
  • # "La seconda forza" vecF_2 = 3hati -2hatj #
  • # vecF_1 "agisce nel punto A con vettore posizione" hati #
  • # vecF_2 "agisce nel punto B con vettore posizione" -3 hati + 14hatj #

Dobbiamo scoprire il vettore di posizione del punto in cui le due forze date si incontrano.

Lascia che quel punto in cui le due forze date si incontrano, sii P con

posizione vettoriale #color (blu) (xhati + yhatj) #

# "Vettore spostamento ora" vec (AP) = (x-1) hati + yhatj #

# "E vettore di spostamento" vec (BP) = (x + 3) hati + (y-14) hatj #

# "Poiché" vec (AP) e vecF_1 "sono collineari possiamo scrivere" #

# (X-1) / 1 = y / 5 => 5x-y = 5 …… (1) #

# "Di nuovo" vec (BP) e vecF_2 "sono collineari, quindi possiamo scrivere" #

# (X + 3) / 3 = (Y-14) / - 2 => 2x + 3y = 36 …… (2) #

Ora moltiplicando l'equazione (1) per 3 e aggiungendo con l'equazione (2) otteniamo

# 15x + 2x = 3xx5 + 36 => x = 51/17 = 3 #

Inserimento del valore di x nell'equazione (1)

# 5xx3-y = 5 => y = 10 #

# "Quindi il vettore posizione del punto in cui le due forze date si incontrano è" colore (rosso) (3hati + 10hatj) #