Cum descompun o forță cu sinus și cosinus?
Lecția pe scurt · clasa a IX-a · Valorile sin și cos de bază
O forță care face unghiul cu orizontala are componenta orizontală și componenta verticală . Exemplu: pentru N și , N și N. Verificare: , cum trebuie, fiindcă cele două componente sunt catetele unui triunghi dreptunghic cu ipotenuza .
Programa de științe cere opt valori speciale ale variabilei: , , , , , , și . Pentru fiecare, cosinusul este abscisa punctului de pe cercul unitate, iar sinusul este ordonata lui.
Cinci puncte stau pe axe și se citesc direct. Celelalte trei se obțin din figuri simetrice: jumătatea unui pătrat, cu diagonala egală cu raza, dă coordonate egale pentru ; triunghiul echilateral construit pe raza orizontală dă punctul pentru ; oglindirea acestuia față de prima bisectoare dă punctul pentru , cu coordonatele schimbate între ele.
Două controale prind aproape orice confuzie. Suma pătratelor celor două coordonate trebuie să fie , fiindcă punctul se află pe cerc. Apoi, pe primul sfert de cerc, ordonata crește odată cu unghiul, deci un unghi mai mic are sinusul mai mic.
În fizică, o forță înclinată cu față de orizontală se descompune în pe orizontală și pe verticală. Se păstrează forma cu radicali până la final, apoi se rotunjește o singură dată, cu unitatea scrisă. Nu aduna și nu dubla valorile împreună cu unghiurile: sinusul nu este proporțional cu argumentul. Pentru unghiuri din afara listei, cum sunt cele din cadranul al doilea, vei folosi reducerea la primul cadran.
De reținut
- , ,
- componentele forței: și , cu față de orizontală
- controlează orice pereche de valori
Greșeala tipică
Se ia componenta orizontală a forței când unghiul este măsurat față de orizontală; corect, orizontala primește cosinusul, iar verticala sinusul.
Exerciții din această mini-lecție
Cât este ?
- a)
- b)
- c)
- d)
Vezi răspunsul
Răspuns corect: b)
Abscisa punctului pentru este , iar ordonata punctului de jos al cercului este . Suma este .
Care sunt coordonatele punctului de pe cercul trigonometric?
- a)
- b)
- c)
- d)
Vezi răspunsul
Răspuns corect: c)
Unghiul este mic, deci punctul e aproape de axa orizontală: abscisa mare, , și ordonata mică, .
Cât este ?
- a)
- b)
- c)
- d)
Vezi răspunsul
Răspuns corect: a)
Pătratul lui este , dublul lui este , iar din el scădem .
Întrebări conexe
De ce nu este dublul lui ?
Sinusul nu este proporțional cu argumentul. Deși este dublul lui , avem , iar . Pe cerc, ordonata crește tot mai încet când unghiul se apropie de .
Cum verific valorile lui și pentru ?
Punctul se află pe cercul de rază , deci suma pătratelor coordonatelor trebuie să fie : . În plus, pe primul sfert ordonata crește, deci sinusul lui trebuie să fie mai mare decât al lui .
Cât face ?
Înlocuiești valorile exacte: . Primele două sunt egale fiindcă și au suma , iar sinusul unuia este cosinusul celuilalt. Valorile de bază se folosesc la cerința de trigonometrie de la Subiectul I din bacalaureatul M2, unde un unghi poate fi dat ca .
Cu ce forță apasă un corp de N pe un plan înclinat cu ?
Greutatea se descompune după plan: componenta perpendiculară pe plan este N, iar cea paralelă cu planul este N. Corpul apasă pe plan cu aproximativ N.
Ce valori zecimale au și ?
Aproximativ și . În calcule se păstrează forma cu radical până la rezultatul final, apoi se rotunjește o singură dată. Rotunjirea timpurie poate strica ultimele zecimale ale răspunsului.
Oamenii mai întreabă și: componentele unei forțe · descompunerea forței pe axe · F cos alfa și F sin alfa · proiecția unei forțe pe orizontală