Возрастным особенностям учащихся 7 класса для формирования представлений о свойствах векторных величин наиболее соответствует метод экспериментального «открытия» законов сложения сил. Возможные варианты изучения темы «Сложение сил» на основе самостоятельных экспериментов учащихся с использованием проблемного метода обучения рассмотрены в главе 1, п. 2 «Проблемное обучение». Задача 13.1. Решение. Через конец вектора F → 1 проведем прямую, параллельную вектору F → 2 . Затем на этой прямой от конца вектора F → 1 отложим отрезок, равный по длине вектору F → 2 . Соединив начало вектора F → 1 с концом построенного отрезка, получим вектор равнодействующей F → 3 (рис. 27). Для нахождения модуля вектора равнодействующей измерим длину a вектора F → 1 , затем измерим длину b вектора равнодействующей F → 3 . По известному значению модуля вектора F → 1 , равному 5 Н, и измеренным длинам векторов F → 1 и F → 3 вычислим модуль вектора равнодействующей: F 3 = b a ⋅5H .
Рис. 27
Задача 13.2. Решение. Для нахождения модулей векторов сил F → 1 и F → 2 проведем через конец вектора равнодействующей F → 3 прямые, параллельные прямым, на которых лежат векторы F → 1 и F → 2 . Точки пересечения этих прямых отметят положения концов векторов F → 1 и F → 2 (рис. 28). Модули этих векторов определяются так же, как при решении задачи 13.1.
Рис. 28
Задача 13.3. Решение. Так как равнодействующая F → 3 находится приставлением начала вектора F → 2 к концу вектора F → 1 , то вектор F → 2 можно получить, соединив конец вектора F → 1 с концом вектора равнодействующей F → 3 (рис. 29).
Рис. 29
Модуль вектора силы F → 2 определяется так же, как при решении задачи 13.1. Необходимо уточнить, что когда говорят о приложении действия нескольких сил к одной точке тела, то не имеют в виду буквальное действие сил на одну точку. Опыт показывает, что изменение точки приложения силы вдоль прямой, на которой лежит вектор силы, не изменяет результата действия силы на тело. Поэтому более точным условием применимости правила сложения векторов сил является пересечение прямых, на которых лежат векторы сил. В точку пересечения следует переносить векторы сил для нахождения равнодействующей, к этой точке приложена равнодействующая (рис. 30).
