Pregunta
upstudy study bank question image url

Two vectors are given by \( \vec{a}=1.8 \hat{i}+1.6 \hat{j} \) and \( \vec{b}=8.8 \hat{i}+7.2 \hat{j} \). Find (a) \( |\vec{a} \times \vec{b}|,(\mathrm{b}) \vec{a} \cdot \vec{b},(\mathrm{c})(\vec{a}+\vec{b}) \cdot \vec{b} \), and (d) the component of \( \vec{a} \) along the direction of \( \vec{b} \) ?

Ask by Powers Hilton. in the United States
Jan 23,2025

Solución de tutoría real

Respuesta verificada por el tutor

Responder

(a) \( |\vec{a} \times \vec{b}| = 1.12 \) (b) \( \vec{a} \cdot \vec{b} = 27.36 \) (c) \( (\vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b} = 156.64 \) (d) The component of \( \vec{a} \) along \( \vec{b} \) is approximately 2.41 units.

Solución

Let's analyze each part step-by-step using the given vectors: \[ \vec{a} = 1.8\, \hat{i} + 1.6\, \hat{j} \quad \text{and} \quad \vec{b} = 8.8\, \hat{i} + 7.2\, \hat{j} \] ### (a) Magnitude of the Cross Product \( |\vec{a} \times \vec{b}| \) In two dimensions, the cross product of \(\vec{a}\) and \(\vec{b}\) is a scalar given by: \[ \vec{a} \times \vec{b} = a_x b_y - a_y b_x \] Substituting the given components: \[ \vec{a} \times \vec{b} = (1.8)(7.2) - (1.6)(8.8) = 12.96 - 14.08 = -1.12 \] The magnitude is: \[ |\vec{a} \times \vec{b}| = | -1.12 | = 1.12 \] **Answer:** \( |\vec{a} \times \vec{b}| = 1.12 \) --- ### (b) Dot Product \( \vec{a} \cdot \vec{b} \) The dot product is calculated as: \[ \vec{a} \cdot \vec{b} = a_x b_x + a_y b_y \] Substituting the given components: \[ \vec{a} \cdot \vec{b} = (1.8)(8.8) + (1.6)(7.2) = 15.84 + 11.52 = 27.36 \] **Answer:** \( \vec{a} \cdot \vec{b} = 27.36 \) --- ### (c) Dot Product \( (\vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b} \) First, find \(\vec{a} + \vec{b}\): \[ \vec{a} + \vec{b} = (1.8 + 8.8)\, \hat{i} + (1.6 + 7.2)\, \hat{j} = 10.6\, \hat{i} + 8.8\, \hat{j} \] Now, calculate the dot product: \[ (\vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b} = (10.6)(8.8) + (8.8)(7.2) = 93.28 + 63.36 = 156.64 \] **Answer:** \( (\vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b} = 156.64 \) --- ### (d) Component of \( \vec{a} \) Along the Direction of \( \vec{b} \) The component of \(\vec{a}\) along \(\vec{b}\) is given by: \[ \text{Component} = \frac{\vec{a} \cdot \vec{b}}{|\vec{b}|} \] First, compute \( |\vec{b}| \): \[ |\vec{b}| = \sqrt{8.8^2 + 7.2^2} = \sqrt{77.44 + 51.84} = \sqrt{129.28} \approx 11.37 \] Now, use the previously calculated dot product: \[ \text{Component} = \frac{27.36}{11.37} \approx 2.406 \] Rounding to two decimal places: \[ \text{Component} \approx 2.41 \] **Answer:** The component of \( \vec{a} \) along \( \vec{b} \) is approximately 2.41 units.

Revisado y aprobado por el equipo de tutoría de UpStudy

error msg
Explicar
Simplifique esta solución

The Deep Dive

To solve the given problem, let's tackle each part step by step. ### (a) Magnitude of \( \vec{a} \times \vec{b} \) The cross product \( \vec{a} \times \vec{b} \) in two dimensions is defined as: \[ |\vec{a} \times \vec{b}| = |a_1 b_2 - a_2 b_1| \] where \( \vec{a} = a_1 \hat{i} + a_2 \hat{j} \) and \( \vec{b} = b_1 \hat{i} + b_2 \hat{j} \). For our vectors: - \( a_1 = 1.8, \, a_2 = 1.6 \) - \( b_1 = 8.8, \, b_2 = 7.2 \) Calculating the cross product magnitude: \[ |\vec{a} \times \vec{b}| = |1.8 \cdot 7.2 - 1.6 \cdot 8.8| = |12.96 - 14.08| = |-1.12| = 1.12 \] ### (b) Dot Product \( \vec{a} \cdot \vec{b} \) The dot product of two vectors is given by: \[ \vec{a} \cdot \vec{b} = a_1 b_1 + a_2 b_2 \] Substituting the values: \[ \vec{a} \cdot \vec{b} = 1.8 \cdot 8.8 + 1.6 \cdot 7.2 = 15.84 + 11.52 = 27.36 \] ### (c) Dot Product \( (\vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b} \) First, calculate \( \vec{a} + \vec{b} \): \[ \vec{a} + \vec{b} = (1.8 + 8.8) \hat{i} + (1.6 + 7.2) \hat{j} = 10.6 \hat{i} + 8.8 \hat{j} \] Now calculate the dot product: \[ (\vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b} = (10.6 \hat{i} + 8.8 \hat{j}) \cdot (8.8 \hat{i} + 7.2 \hat{j}) = 10.6 \cdot 8.8 + 8.8 \cdot 7.2 = 93.68 + 63.36 = 157.04 \] ### (d) Component of \( \vec{a} \) along the direction of \( \vec{b} \) The component of \( \vec{a} \) along \( \vec{b} \) is calculated using: \[ \text{Component of } \vec{a} \text{ along } \vec{b} = \frac{\vec{a} \cdot \vec{b}}{|\vec{b}|} \] First, find \( |\vec{b}| \): \[ |\vec{b}| = \sqrt{(8.8)^2 + (7.2)^2} = \sqrt{77.44 + 51.84} = \sqrt{129.28} \approx 11.36 \] Now substitute back: \[ \text{Component} = \frac{27.36}{11.36} \approx 2.41 \] ### Final Results: (a) \( |\vec{a} \times \vec{b}| = 1.12 \) (b) \( \vec{a} \cdot \vec{b} = 27.36 \) (c) \( (\vec{a} + \vec{b}) \cdot \vec{b} = 157.04 \) (d) The component of \( \vec{a} \) along \( \vec{b} \approx 2.41 \).

preguntas relacionadas

Latest Physics Questions

27. กำหนดให้ ความเร งโน้มถ่วงที่พื้นผิวดาวเคราะห์ A เท่ากับ 3 เมตรต่อวินาที \( { }^{2} \) ความเ งโน้มถ่วงที่พื้นคิวดาวเคราะห์ B เท่ากับ 1 เมตรต่อวินาที \( { }^{2} \) ถ้าชั่งน้ำหนักของวัง จมวล 2 กิโลกรัม บนพื้ผิวดาวเคราะพ์ทั้งสอง น้ำหนักของวัตฮุ แ ดาวดวงใด มีค่ามากกว่ากัน เส. มากกว่ากันเท่าใด 1. น้ำหนักของวัตร บนดาวเคราะห์ \( A \) มากกว่า และมากกว่า 2 นิวตัน 2. นำหนักของวัตกบาเดาวเดราะห์ A มากกว่า และมากกว่า 4 นิวตัน 3. นำหนักของวัต؟ แนดาวเตราะห์ \( B \) มากกว่า และมากกว่า 2 นิวตัน 4. น้ำหนักของวัตร นนดาวเคราะห์ \( B \) มากกว่า เะละมากกว่า 4 นิวตัน 5. น้ำหนักของวัตก บนตาวเคราะห์ A และ B เท่ากัน
Física Thailand Jan 24, 2025
¡Prueba Premium ahora!
¡Prueba Premium y hazle a Thoth AI preguntas de matemáticas ilimitadas ahora!
Quizas mas tarde Hazte Premium
Estudiar puede ser una verdadera lucha
¿Por qué no estudiarlo en UpStudy?
Seleccione su plan a continuación
Prima

Puedes disfrutar

Empieza ahora
  • Explicaciones paso a paso
  • Tutores expertos en vivo 24/7
  • Número ilimitado de preguntas
  • Sin interrupciones
  • Acceso completo a Respuesta y Solución
  • Acceso completo al chat de PDF, al chat de UpStudy y al chat de navegación
Básico

Totalmente gratis pero limitado

  • Solución limitada
Bienvenido a ¡Estudia ahora!
Inicie sesión para continuar con el recorrido de Thoth AI Chat
Continuar con correo electrónico
O continuar con
Al hacer clic en "Iniciar sesión", acepta nuestros términos y condiciones. Términos de Uso & Política de privacidad