Кратко
- \(\vec{OA}+\vec{OB}=\vec{OC}\), где \(C\) — четвёртая вершина параллелограмма, построенного на \(\vec{OA}\) и \(\vec{OB}\).
- \(\vec a+\vec c\) — диагональ параллелограмма или замыкающая по правилу треугольника. Числа не даны, поэтому нужен чертёж.
- Сумма \(\vec x+\vec y+\vec z+\vec p+\vec q\) — вектор из начала \(\vec x\) в конец \(\vec q\) после последовательного откладывания всех векторов.
- \(R\approx 4{,}6\cdot10^2\) Н \(\approx 464\) Н; направление — примерно \(63^\circ\) к горизонту, или \(27^\circ\) к вертикали.
- \(R\approx 6{,}93\cdot10^2\) Н \(\approx 693\) Н; направление — вертикально, по биссектрисе угла между тросами.
Как это получается
1. \(\vec{OA}+\vec{OB}\)
Оба вектора начинаются в точке \(O\), поэтому складываем по правилу параллелограмма: достраиваем параллелограмм со сторонами \(OA\) и \(OB\), его диагональ из \(O\) — искомая сумма.
\[ \vec{OA}+\vec{OB}=\vec{OC} \]
2. Два способа для \(\vec a+\vec c\)
- Правило треугольника: к концу \(\vec a\) приставляем \(\vec c\); сумма идёт из начала \(\vec a\) в конец \(\vec c\).
- Правило параллелограмма: совмещаем начала векторов и строим диагональ параллелограмма.
Это одно и то же; направления надо брать по стрелкам на рисунке.
3. Сумма пяти векторов
Складываем последовательно, «цепочкой»:
\[ \vec x+\vec y+\vec z+\vec p+\vec q \]
Откладываем \(\vec x\), затем из его конца \(\vec y\), потом \(\vec z\), затем \(\vec p\), затем \(\vec q\). Результат — вектор из начала \(\vec x\) в конец \(\vec q\). Порядок слагаемых можно менять, сумма не изменится.
В задачах 1–3 нет числового масштаба, поэтому ответ — именно построение. Длину и угол результата находят линейкой и транспортиром.
4. Задача про «мост»
Дано:
\[ P_1=300\ \text{Н},\quad P_2=200\ \text{Н},\quad \angle(P_1,P_2)=45^\circ \]
Графически: берём масштаб \(1\) см \(=100\) Н. Тогда \(P_1\) — 3 см, \(P_2\) — 2 см. Строим их из одной точки и достраиваем параллелограмм. Диагональ получается примерно 4,64 см, то есть
\[ R\approx 464\ \text{Н} \]
Проверка по формуле:
\[ R=\sqrt{P_1^2+P_2^2+2P_1P_2\cos45^\circ} \]
\[ R=\sqrt{300^2+200^2+2\cdot300\cdot200\cdot\frac{\sqrt2}{2}} \approx463{,}5\ \text{Н} \]
Угол к горизонту:
\[ \tan\varphi=\frac{P_2+P_1\sin45^\circ}{P_1\cos45^\circ} \approx\frac{412{,}1}{212{,}1} \]
\[ \varphi\approx63^\circ \]
5. Задача про «крест»
Силы равны:
\[ F_1=F_2=400\ \text{Н} \]
Тросы симметричны, каждый идёт под \(60^\circ\) к горизонту, значит угол между векторами сил \(60^\circ\). Равнодействующая идёт по биссектрисе — вертикально.
Графически при масштабе \(1\) см \(=100\) Н каждый вектор — 4 см, диагональ ромба — около 6,93 см.
Проверка:
\[ R=2F\cos\frac{60^\circ}{2} =2\cdot400\cdot\cos30^\circ =800\cdot\frac{\sqrt3}{2} \]
\[ R=400\sqrt3\approx692{,}8\ \text{Н} \]
То есть примерно
\[ R\approx693\ \text{Н} \]
