المفاهيم الأساسية
Basic Concepts
تُستخدم هذه الطريقة لحساب محصلة متجهين لا يشترط أن تكون الزاوية بينهما 90 درجة، بل أي زاوية θ.
This method calculates the resultant of two vectors that don't need to be perpendicular — the angle θ between them can be any value.
معادلة المحصلة المطلقة:
Absolute resultant equation:
\[ R^2 = A^2 + B^2 + 2AB\cos\theta \]
معادلة اتجاه المحصلة:
Direction equation of the resultant:
\[ \tan\varphi = \frac{B\sin\theta}{A + B\cos\theta} \]
الاشتقاق الرياضي
Mathematical Derivation
نبدأ بقانون جيب التمام للمثلثات. لنفترض متجهين A وB بينهما زاوية θ:
We start with the law of cosines for triangles. Assume two vectors A and B with an angle θ between them:
\[ R^2 = A^2 + B^2 - 2AB\cos(180^\circ - \theta) \]
وبما أن \(\cos(180^\circ - \theta) = -\cos\theta\):
And since \(\cos(180^\circ - \theta) = -\cos\theta\):
\[ \therefore R^2 = A^2 + B^2 + 2AB\cos\theta \]
التطبيق العملي
Practical Application
مثال: قوى ميكانيكية
Example: Mechanical Forces
إذا أثرت قوة مقدارها 50 نيوتن بزاوية 60 درجة على قوة أخرى مقدارها 30 نيوتن:
If a force of 50 N acts at an angle of 60 degrees with another force of 30 N:
\[ R = \sqrt{50^2 + 30^2 + 2 \times 50 \times 30 \times \cos 60^\circ} = \sqrt{2500 + 900 + 1500} = \sqrt{4900} = 70\,N \]
تطبيقات عملية
Practical Applications
- هندسة الإنشاءات: حساب القوى المؤثرة على الجسور
- Construction engineering: Calculating forces acting on bridges
- الملاحة الجوية: تحديد اتجاه الطائرة
- Air navigation: Determining aircraft direction
- الهندسة الكهربائية: جمع الجهود المتغيرة
- Electrical engineering: Summing varying voltages