Для определения равнодействующей двух сил, направленных под углом друг к другу, можно воспользоваться методом параллелограмма или тригонометрическими соотношениями.
Дано:
- Две силы ( F_1 ) и ( F_2 ), каждая равная 4 Н.
- Угол между силами ( \theta ) равен 60 градусов.
Пусть силы ( F_1 ) и ( F_2 ) приложены в одной точке и направлены под углом ( \theta ). Равнодействующая сила ( F_r ) определяется по формуле:
[ F_r = \sqrt{F_1^2 + F_2^2 + 2 \cdot F_1 \cdot F_2 \cdot \cos(\theta)} ]
Подставим известные значения:
[ F_r = \sqrt{4^2 + 4^2 + 2 \cdot 4 \cdot 4 \cdot \cos(60^\circ)} ]
Зная, что (\cos(60^\circ) = \frac{1}{2}), формула примет вид:
[ F_r = \sqrt{16 + 16 + 2 \cdot 4 \cdot 4 \cdot \frac{1}{2}} ]
[ F_r = \sqrt{16 + 16 + 16} ]
[ F_r = \sqrt{48} ]
Теперь упростим выражение:
[ F_r = \sqrt{16 \cdot 3} ]
[ F_r = 4 \sqrt{3} ]
Таким образом, равнодействующая сила двух равных сил по 4 Н, направленных под углом 60 градусов друг к другу, равна ( 4 \sqrt{3} ) Н.
Это значение можно приблизительно оценить как:
[ 4 \sqrt{3} \approx 4 \cdot 1.732 = 6.928 \, \text{Н} ]
Итак, равнодействующая сила составляет примерно 6.928 Н.