Câu 21:
Để tính số đo góc \( \angle ACB \), ta thực hiện các bước sau:
1. Xác định các điểm và khoảng cách:
- \( HK = 20 \, \text{m} \)
- \( CK = 32 \, \text{m} \)
- \( AH = 6 \, \text{m} \)
- \( BH = 24 \, \text{m} \)
2. Tính độ cao của các điểm A và B so với điểm C:
- Độ cao của điểm A so với C: \( CA = CK - AH = 32 - 6 = 26 \, \text{m} \)
- Độ cao của điểm B so với C: \( CB = CK - BH = 32 - 24 = 8 \, \text{m} \)
3. Tính các góc \( \angle ACH \) và \( \angle BCH \):
- Sử dụng định nghĩa của tang trong tam giác vuông:
\[
\tan \angle ACH = \frac{CA}{HK} = \frac{26}{20} = 1.3
\]
\[
\tan \angle BCH = \frac{CB}{HK} = \frac{8}{20} = 0.4
\]
4. Tính các góc \( \angle ACH \) và \( \angle BCH \):
- Sử dụng máy tính để tìm góc:
\[
\angle ACH = \tan^{-1}(1.3) \approx 52.0^\circ
\]
\[
\angle BCH = \tan^{-1}(0.4) \approx 21.8^\circ
\]
5. Tính góc \( \angle ACB \):
- Góc \( \angle ACB = \angle ACH - \angle BCH \):
\[
\angle ACB = 52.0^\circ - 21.8^\circ = 30.2^\circ
\]
Vậy, số đo góc \( \angle ACB \) là \( 30.2^\circ \).
Câu 22:
Để giải bài toán này, ta thực hiện các bước sau:
a) Viết công thức tính tọa độ \(x_M\) của điểm \(M\) trên trục \(Ox\) theo \(\alpha\).
1. Xác định vị trí của \(M\):
- Khi \(\alpha = \frac{\pi}{2}\), \(O\) là hình chiếu của \(A\) lên \(Iz\), tức là \(O\) nằm trên trục \(Ox\).
- Do \(IA = 8 \, \text{cm}\), ta có thể xem \(A\) di chuyển trên một đường tròn bán kính \(8 \, \text{cm}\).
2. Tính toán:
- Khi trục khuỷu quay một góc \(\alpha\), điểm \(A\) có tọa độ \(A(x_A, y_A)\) với:
\[
x_A = 8 \cos \alpha, \quad y_A = 8 \sin \alpha
\]
- Do \(M\) nằm trên đường thẳng \(AM\) và \(AM\) gần như không đổi, ta có thể xem \(x_M\) phụ thuộc vào \(x_A\).
- Vì \(O\) là hình chiếu của \(A\) lên \(Iz\), ta có:
\[
x_M = x_O + x_A = 0 + 8 \cos \alpha = 8 \cos \alpha
\]
b) Xác định \(x_M\) sau 2 phút chuyển động.
1. Tính tốc độ quay:
- Ban đầu \(\alpha = 0\).
- Sau 1 phút, \(x_M = -3 \, \text{cm}\).
- Sử dụng công thức \(x_M = 8 \cos \alpha\), ta có:
\[
-3 = 8 \cos \alpha \implies \cos \alpha = -\frac{3}{8}
\]
- Tìm \(\alpha\) sau 1 phút:
\[
\alpha = \cos^{-1}\left(-\frac{3}{8}\right)
\]
2. Tính \(\alpha\) sau 2 phút:
- Giả sử tốc độ quay là không đổi, sau 2 phút, góc quay sẽ là \(2\alpha\).
3. Tính \(x_M\) sau 2 phút:
- Sử dụng công thức:
\[
x_M = 8 \cos(2\alpha)
\]
- Sử dụng công thức cosin nhân đôi:
\[
\cos(2\alpha) = 2\cos^2(\alpha) - 1
\]
- Thay \(\cos \alpha = -\frac{3}{8}\) vào:
\[
\cos(2\alpha) = 2\left(-\frac{3}{8}\right)^2 - 1 = 2 \times \frac{9}{64} - 1 = \frac{18}{64} - 1 = \frac{18}{64} - \frac{64}{64} = -\frac{46}{64} = -\frac{23}{32}
\]
- Tính \(x_M\):
\[
x_M = 8 \times \left(-\frac{23}{32}\right) = -\frac{184}{32} = -5.75 \, \text{cm}
\]
Vậy, sau 2 phút chuyển động, \(x_M \approx -5.8 \, \text{cm}\) (làm tròn đến hàng phần mười).