Câu hỏi
Cho hai lực đồng quy có độ lớn bằng 7N và 11N. Giá trị của hợp lực không thể là giá trị nào trong các giá trị sau đây?
- A 19 N.
- B 15 N.
- C 4 N.
- D 9 N.
Phương pháp giải:
Độ lớn của hợp lực: \(F = \sqrt {F_1^2 + F_2^2 + 2{F_1}{F_2}.\cos \alpha } \)
Vì \({0^0}\; \le \alpha \le {180^0}\; \Rightarrow \left| {{F_1}\; - {\rm{ }}{F_2}} \right| \le F \le {F_1}\; + {\rm{ }}{F_2}\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} \Rightarrow F = \sqrt {F_1^2 + F_2^2 + 2{F_1}{F_2}\cos \alpha } \)
\(\begin{array}{l}\alpha = \left( {\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} } \right) \in \left[ {0;{{180}^0}} \right] \Rightarrow 1 \le \cos \alpha \le 1\\\left\{ \begin{array}{l}\cos \alpha = - 1 \Rightarrow {F_{\min }} = \left| {{F_1} - {F_2}} \right| \Leftrightarrow \overrightarrow {{F_1}} \uparrow \downarrow \overrightarrow {{F_2}} \\\cos \alpha = 1 \Rightarrow {F_{\max }} = {F_1} + {F_2} \Leftrightarrow \overrightarrow {{F_1}} \uparrow \uparrow \overrightarrow {{F_2}} \end{array} \right. \Rightarrow \left| {{F_1} - {F_2}} \right| \le F \le {F_1} + {F_2}\end{array}\)
Áp dụng vào bài ta có giá trị của hợp lực :\(\left| {{F_1} - {F_2}} \right| \le F \le {F_1} + {F_2} \Leftrightarrow \left| {7 - 11} \right| \le F \le 7 + 11 \Leftrightarrow 4 \le F \le 18\)
Vậy giá trị của hợp lực không thể nhận giá trị 19N
Chọn A