Giải bài tập 2.16 trang 73 SGK Toán 12 tập 1 - Cùng khám phá
Một vật ở trạng thái cân bằng khi hợp của tất cả các lực tác dụng lên vật được biểu diễn bằng vectơ-không. Trong không gian Oxyz, biết rằng đang có ba lực biểu thị bởi ba vectơ →F1=(9;7;2), →F2=(1;5;10) và →F3=(9;−2;−7) tác dụng lên một vật. Hãy tìm toạ độ của vectơ biểu thị lực →F4 để khi tác dụng thêm lực này vào vật thì vật ở trạng thái cân bằng.
Đề bài
Một vật ở trạng thái cân bằng khi hợp của tất cả các lực tác dụng lên vật được biểu diễn bằng vectơ-không.
Trong không gian Oxyz, biết rằng đang có ba lực biểu thị bởi ba vectơ →F1=(9;7;2), →F2=(1;5;10) và →F3=(9;−2;−7) tác dụng lên một vật. Hãy tìm toạ độ của vectơ biểu thị lực →F4 để khi tác dụng thêm lực này vào vật thì vật ở trạng thái cân bằng.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Để một vật ở trạng thái cân bằng, tổng các lực tác dụng lên vật phải bằng vectơ không, tức là:
→F1+→F2+→F3+→F4=→0
Trong đó, →F1,→F2,→F3 là các lực đã biết và →F4 là lực cần tìm. Để tìm tọa độ của vectơ →F4, ta có thể sử dụng phương trình sau:
→F4=−(→F1+→F2+→F3)
Lời giải chi tiết
Tọa độ của các vectơ lực đã biết là:
→F1=(9,7,2),→F2=(1,5,10),→F3=(9,−2,−7)
Tổng của các vectơ lực →F1,→F2, và →F3 là:
→F1+→F2+→F3=(9+1+9,7+5−2,2+10−7)=(19,10,5)
Do đó, để vật ở trạng thái cân bằng, vectơ lực →F4 cần phải thỏa mãn:
→F4=−→Fhl=−(19,10,5)=(−19,−10,−5)