by Cho ba lực đồng quy cùng nằm trong một mặt phẳng, có độ lớn bằng nhau và từng đôi một làm thành góc 120$^{0}$ (hình vẽ). Tìm hợp lực của chúng.
A. F$_{1 }$
B. 2F$_{1 }$
C. 3F$_{1 }$
D. 0
Hướng dẫn
Chọn đáp án là: D
Sử dụng quy tắc hình bình hành: Nếu hai lực đồng quy làm thành hai cạnh của một hình bình hành, thì đường chéo kẻ từ điểm đồng quy biểu diễn hợp lực của chúng.
Biểu thức: \(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} \)
Độ lớn của hợp lực: \(F = \sqrt {F_1^2 + F_2^2 + 2{F_1}{F_2}.\cos \alpha } \)
Ta có: \(\overrightarrow {{F_{123}}} = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow {{F_{12}}} + \overrightarrow {{F_3}} \)
Vì \(\left\{ \begin{array}{l}{F_1} = {F_2}\\\left( {\overrightarrow {{F_1}} ;\overrightarrow {{F_2}} } \right) = {120^0}\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{F_{12}} = {F_1} = {F_2}\\\left( {\overrightarrow {{F_{12}}} ;\overrightarrow {{F_2}} } \right) = {60^0}\end{array} \right.\)
Do vậy \(\left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {{F_{12}}} \,\, \uparrow \downarrow \,\overrightarrow {{F_3}} \\{F_{12}} = {F_3}\end{array} \right. \Rightarrow \overrightarrow {{F_{123}}} = \overrightarrow {{F_{12}}} + \overrightarrow {{F_3}} = \overrightarrow 0 \)
Chọn D
