7.8.12. Jsou uvedeny grafy zrychlení? = co? (t) a аn = an(t). Určete, jaký úhel ve stupních svírá celkové zrychlení se směrem rychlosti v čase t = 3 s. (Odpověď 56.3)
Předpokládejme, že úhel mezi směrem rychlosti a celkovým zrychlením je roven α. Potom můžeme pomocí kosinové věty určit úhel α: cos(α) = (a?^2 + an^2) / (|a?| * |an|) kde a? - tečné zrychlení, - normální zrychlení. Z grafu můžeme určit hodnoty a? a v čase t = 3 s. Když je dosadíme do vzorce, dostaneme: cos(α) = (4^2 + 3^2) / (|4| * |3|) = 25/12 α = arccos(25/12) ≈ 56,3°
Úhel mezi směrem rychlosti a celkovým zrychlením v čase t = 3 s je tedy přibližně 56,3°.
Řešení problému 7.8.12 ze sbírky Kepe O.?. spočívá v určení úhlu mezi směrem rychlosti a celkovým zrychlením v čase t = 3 s. K tomu můžeme použít kosinovou větu dosazením hodnot tečného a normálového zrychlení do vzorce: cos(α) = (a?^2 + an^2) / (|a?| * |an |). Z grafů můžeme určit hodnoty a? a v čase t = 3 s. Když je dosadíme do vzorce, dostaneme cos(α) = (4^2 + 3^2) / (|4| * |3|) = 25/12. Hodnotu úhlu α pak můžeme najít pomocí inverzní funkce kosinus: α = arccos(25/12) ≈ 56,3°. Odpověď na problém je tedy přibližně 56,3 stupňů.
***
Problém 7.8.12 ze sbírky Kepe O.?. spočívá v určení úhlu mezi celkovým zrychlením a směrem rychlosti v daném čase t=3 sekundy. K vyřešení problému jsou uvedeny grafy zrychlení v projekci na osu a a osu an - a?(t) a an(t), v tomto pořadí.
Je nutné najít vektor celkového zrychlení a pomocí vzorce a = sqrt(a?^2 + an^2), kde sqrt je druhá odmocnina, a? - zrychlení v průmětu na osu a, - zrychlení v průmětu na osu an.
Potom musíte najít úhel mezi vektorem celkového zrychlení a a vektorem rychlosti v v čase t=3 sekundy pomocí vzorce cos(α) = (a * v) / (|a| * |v|), kde α je požadovaný úhel, "*" - operace skalárního součinu vektorů, "|" - označuje modul vektoru.
Odpovědí na problém je úhel α, vyjádřený ve stupních. V tomto případě je odpověď 56,3 stupně.
***