Равнодействующая сила — это векторная сумма всех сил, приложенных к телу. В данном случае к телу приложены две силы с модулями 10 Н и 20 Н. Чтобы определить равнодействующую, нужно учитывать направление этих сил. Рассмотрим несколько возможных случаев:
Силы направлены в одну сторону:
Если обе силы направлены в одну сторону, их векторы складываются напрямую. В этом случае модули сил просто складываются:
[
R = F_1 + F_2 = 10 \, \text{Н} + 20 \, \text{Н} = 30 \, \text{Н}.
]
Силы направлены в противоположные стороны:
Если силы направлены в противоположные стороны, их модули вычитаются:
[
R = |F_2 - F_1| = |20 \, \text{Н} - 10 \, \text{Н}| = 10 \, \text{Н}.
]
Здесь важно учитывать, что равнодействующая будет направлена в сторону большей силы (в данном случае в сторону силы 20 Н).
Силы направлены под углом друг к другу:
Если силы приложены под углом (\theta) друг к другу, то для нахождения равнодействующей используют правило параллелограмма или формулу косинусов:
[
R = \sqrt{F_1^2 + F_2^2 + 2F_1F_2\cos\theta}.
]
Например, если силы приложены под углом (90^\circ) (перпендикулярно), то (\cos(90^\circ) = 0), и равнодействующая будет:
[
R = \sqrt{10^2 + 20^2} = \sqrt{100 + 400} = \sqrt{500} \approx 22.36 \, \text{Н}.
]
В общем случае, если угол между силами не равен (0^\circ) или (180^\circ), равнодействующая сила будет зависеть от этого угла.
Таким образом, равнодействующая сила может принимать различные значения в зависимости от угла между силами, и ее модуль может варьироваться от 10 Н (при противоположных направлениях) до 30 Н (при одинаковых направлениях).