Vận dụng trang 54 Toán 10 Tập 1 | Kết nối tri thức Giải Toán lớp 10

Giải Toán lớp 10 Bài 8: Tổng và hiệu của hai vectơ

Vận dụng trang 54 Toán 10 tập 1: Tính lực kéo cần thiết để kéo một khẩu pháo có trọng lượng 22 148N (ứng với khối lượng xấp xỉ 2 260kg) lên một con dốc nghiêng 30° so với phương nằm ngang (H.4.18). Nếu lực kéo của mỗi người bằng 100 N thì cần tối thiểu bao nhiêu người để kéo pháo?

Chú ý: Ta coi khẩu pháo chịu tác động của ba lực: trọng lực $\overrightarrow{P}$ (có độ lớn $\left|\overrightarrow{P}\right|=22148N,$ có phương vuông góc với phương nằm ngang và hướng xuống dưới), phản lực $\overrightarrow{\text{W}}$ (có độ lớn $\left|\overrightarrow{\text{W}}\right|=\left|\overrightarrow{P}\right|cos30°$, có phương vuông góc với mặt dốc và hướng lên trên) và lực kéo $\overrightarrow{F}$(theo phương dốc, hướng từ chân dốc lên đỉnh dốc).

Lời giải

Do khẩu pháo chịu tác động của ba lực: trọng lực $\overrightarrow{P}$, phản lực $W$ và lực kéo $\overrightarrow{F}$. Để kéo được khẩu pháo đi lên ta cần lực kéo $\overrightarrow{F}$ có độ lớn lớn hơn độ lớn của tổng hai lực $\overrightarrow{P}$ và $\overrightarrow{\text{W}}$, tức là: $\left|\overrightarrow{F}\right|>\left|\overrightarrow{\text{W}}+\overrightarrow{P}\right|$ 

Xét hình bình hành OACB có $\overrightarrow{\text{W}}+\overrightarrow{P}=\overrightarrow{OC}$ suy ra $\left|\overrightarrow{\text{W}}+\overrightarrow{P}\right|=\left|\overrightarrow{OC}\right|$

Xét ΔOBC vuông tại O, có:

$OC=BC.\sin 30°$$=\left|P\right|\sin 30°.$

Do đó $\left|\overrightarrow{\text{W}}+\overrightarrow{P}\right|=\left|\overrightarrow{OC}\right|=\left|\overrightarrow{P}\right|.\sin 30°=22 148.\frac{1}{2}=11 074$ (N)

$\Rightarrow \left|\overrightarrow{F}\right|>11074N$

Ta có: 11 074 : 100 = 110,74 

Nếu lực kéo của mỗi người bằng 100 N thì cần tối thiểu số người để kéo pháo là 111 người.

Vậy ta cần một lực kéo lớn hơn 11 074 N để kéo khẩu pháo đi lên và nếu lực kéo của mỗi người bằng 100 N thì cần tối thiểu 111 người để kéo pháo lên.

Xem thêm lời giải bài tập Toán lớp 10 Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác:

Mở đầu trang 51 Toán 10 tập 1: Một con tàu chuyển động từ bờ bên này sang bờ bên kia của một dòng sông...

HĐ 1 trang 51 Toán 10 tập 1: Với hai vectơ $\overrightarrow{a},\overrightarrow{b}$ cho trước, lấy một điểm A và vẽ các vectơ...

HĐ 2 trang 51 Toán 10 tập 1: Cho hình bình hành ABCD. Tìm mối quan hệ giữa hai vectơ...

HĐ 3 trang 52 Toán 10 tập 1: Trong Hình 4.14a, hãy chỉ ra vectơ $\overrightarrow{a}+\overrightarrow{b}$ và vectơ $\overrightarrow{b}+\overrightarrow{a}$...

Luyện tập 1 trang 52 Toán 10 tập 1: Cho hình thoi ABCD với cạnh có độ dài bằng 1 và $\widehat{BAD}=120°$...

HĐ 4 trang 52 Toán 10 tập 1: Thế nào là hai lực cân bằng? Nếu dùng hai vectơ để biểu diễn...

Luyện tập 2 trang 53 Toán 10 tập 1: Cho tứ giác ABCD. Gọi M, N lần lượt là trung điểm...

Bài 4.6 trang 54 Toán 10 tập 1: Cho bốn điểm A, B, C, D. Chứng minh rằng...

Bài 4.7 trang 54 Toán 10 tập 1: Cho hình bình hành ABCD. Hãy tìm điểm M để...

Bài 4.8 trang 54 Toán 10 tập 1: Cho tam giác đều ABC có cạnh bằng a. Tính độ dài các vectơ...

Bài 4.9 trang 54 Toán 10 tập 1: Hình 4.19 biểu diễn hai lực $\overrightarrow{F_1},\overrightarrow{F_2}$ cùng tác động lên một vật...

Bài 4.10 trang 54 Toán 10 tập 1: Hai con tàu xuất phát cùng lúc từ bờ bên này sang bờ bên kia của dòng sông...