KWALIFIKACJA MEC3 - TEST WIEDZY NR 2

Siła jest wielkością wektorową, więc przy wyznaczaniu siły wypadkowej liczy się nie tylko wartość (10 N i 20 N), ale też kierunek działania. W zadaniu podano, że siły działają pod kątem 90°, czyli są prostopadłe. To oznacza, że można je potraktować jak dwie prostopadłe składowe w układzie współrzędnych (np. oś X i oś Y).

Dla dwóch prostopadłych wektorów wartość wypadkowej oblicza się jak długość przeciwprostokątnej w trójkącie prostokątnym:

F = √(F1² + F2²)

Podstawiamy dane:

• F1 = 10 N
• F2 = 20 N

Obliczenia:

• F = √(10² + 20²) = √(100 + 400) = √500
• √500 ≈ 22,36

Zatem poprawna jest odpowiedź: przybliżona wartość 22,36 N.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

• 10 N – to tylko mniejsza składowa; ignoruje wpływ drugiej siły. Taki wynik mógłby dotyczyć sytuacji, w której druga siła nie działa lub nie ma składowej w rozpatrywanym kierunku, ale tu działa i jest prostopadła.
• 20 N – analogicznie: to wartość większej składowej, ale wypadkowa dwóch prostopadłych sił musi być większa od każdej z nich z osobna (bo "dokłada się" druga składowa).
• 30 N – to byłaby suma wartości, poprawna tylko przy siłach współliniowych i zgodnych (kąt 0°). Przy kącie 90° wypadkowa jest mniejsza niż suma, bo wektory nie wzmacniają się w jednym kierunku.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy widzisz w treści "pod kątem 90°", prawie zawsze oznacza to użycie twierdzenia Pitagorasa dla wartości wypadkowej. Gdy kąt wynosi 0° lub 180°, wtedy rozważa się odpowiednio dodawanie lub odejmowanie wartości (wzdłuż jednej prostej).