Trang chủ Lớp 12 Toán lớp 12 SGK Toán 12 - Kết nối tri thức Bài tập 5.10 trang 40 Toán 12 tập 2 – Kết nối...

Bài tập 5.10 trang 40 Toán 12 tập 2 – Kết nối tri thức: Xét một cối xay lúa trong không gian Oxyz, với đơn vị đo là mét

Sử dụng kiến thức về tích có hướng của hai vectơ để tính: Trong không gian Oxyz, cho hai vectơ \(\overrightarrow u = \left( {a;b. Hướng dẫn giải Giải bài tập 5.10 trang 40 SGK Toán 12 tập 2 – Kết nối tri thức – Bài 14. Phương trình mặt phẳng. Xét một cối xay lúa trong không gian Oxyz, với đơn vị đo là mét….

Đề bài/câu hỏi:

Xét một cối xay lúa trong không gian Oxyz, với đơn vị đo là mét. Nếu tác động vào tai cối xay lúa (ở vị trí P) một lực \(\overrightarrow F \) thì moment lực \(\overrightarrow M \) được tính bởi công thức \(\overrightarrow M = \left[ {\overrightarrow {OP} ,\overrightarrow F } \right]\) (H.5.16). Trong quá trình xay, các thanh gỗ AB và PQ luôn có phương nằm ngang. Vectơ lực \(\overrightarrow F \) có giá song song với AB. Giải thích vì sao giá của vectơ moment lực \(\overrightarrow F \) có phương thẳng đứng?

Hướng dẫn:

Sử dụng kiến thức về tích có hướng của hai vectơ để tính: Trong không gian Oxyz, cho hai vectơ \(\overrightarrow u = \left( {a;b;c} \right)\) và \(\overrightarrow v = \left( {a’;b’;c’} \right)\). Khi đó, vectơ \(\overrightarrow n = \left( {bc’ – b’c;ca’ – c’a;ab’ – a’b} \right)\) vuông góc với hai vectơ \(\overrightarrow u \) và \(\overrightarrow v \), được gọi là tích có hướng của \(\overrightarrow u \) và \(\overrightarrow v \), kí hiệu là \(\left[ {\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right]\)

Lời giải:

Vì các thanh gỗ AB và PQ luôn có phương nằm ngang và vectơ lực \(\overrightarrow F \) có giá song song với AB nên giá của các vectơ \(\overrightarrow {OP} ,\overrightarrow F \) có phương nằm ngang.

Vì moment lực \(\overrightarrow M \) được tính bởi công thức \(\overrightarrow M = \left[ {\overrightarrow {OP} ,\overrightarrow F } \right]\) nên moment lực \(\overrightarrow M \) vuông góc với hai vectơ \(\overrightarrow {OP} ,\overrightarrow F \).

Do đó, giá của vectơ moment lực \(\overrightarrow F \) có phương thẳng đứng.