Câu 2.
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Xác định tọa độ của các điểm đã cho.
2. Tìm vectơ chỉ phương của các đoạn thẳng từ điểm đặt S đến các điểm chạm mặt đất A, B, C.
3. Xác định tọa độ của lực $\overrightarrow{F_1}$ dựa trên các vectơ chỉ phương đã tìm được.
4. Tính giá trị của biểu thức $T = a - 5b + 10c$.
Bước 1: Xác định tọa độ của các điểm đã cho:
- Điểm đặt: $S(0;0;20)$
- Điểm chạm mặt đất của ba chân: $A(0;-6;0)$, $B(3\sqrt{3};3;0)$, $C(-3\sqrt{3};3;0)$
Bước 2: Tìm vectơ chỉ phương của các đoạn thẳng từ điểm đặt S đến các điểm chạm mặt đất A, B, C:
- Vectơ $\overrightarrow{SA} = (0 - 0, -6 - 0, 0 - 20) = (0, -6, -20)$
- Vectơ $\overrightarrow{SB} = (3\sqrt{3} - 0, 3 - 0, 0 - 20) = (3\sqrt{3}, 3, -20)$
- Vectơ $\overrightarrow{SC} = (-3\sqrt{3} - 0, 3 - 0, 0 - 20) = (-3\sqrt{3}, 3, -20)$
Bước 3: Xác định tọa độ của lực $\overrightarrow{F_1}$ dựa trên các vectơ chỉ phương đã tìm được:
- Vì ba lực tác dụng lên giá đỡ được phân bố đều và có độ lớn bằng nhau, nên tọa độ của lực $\overrightarrow{F_1}$ sẽ là trung bình cộng của các vectơ chỉ phương $\overrightarrow{SA}$, $\overrightarrow{SB}$ và $\overrightarrow{SC}$.
Ta tính trung bình cộng của các vectơ:
\[
\overrightarrow{F_1} = \left(\frac{0 + 3\sqrt{3} - 3\sqrt{3}}{3}, \frac{-6 + 3 + 3}{3}, \frac{-20 - 20 - 20}{3}\right) = (0, 0, -20)
\]
Do đó, tọa độ của lực $\overrightarrow{F_1}$ là $(0, 0, -20)$.
Bước 4: Tính giá trị của biểu thức $T = a - 5b + 10c$:
- Với $a = 0$, $b = 0$, $c = -20$, ta có:
\[
T = 0 - 5 \cdot 0 + 10 \cdot (-20) = 0 - 0 - 200 = -200
\]
Vậy giá trị của biểu thức $T = a - 5b + 10c$ là $-200$.