background image

22. If we write 

r



x



ˆi+ y



ˆj + z



ˆ

k, then (using Eq. 3-30) we find 

r



× F is equal to

(y



F

z

− z



F

y

)ˆi + (z



F

x

− x



F

z

)ˆj + (x



F

y

− y



F

x

) ˆ

.

(a) Here, 

r





where 

= 3ˆi

− 2ˆj + 4 ˆk, and F F

1

. Thus, dropping the primes in the above

expression, we set (with SI units understood) = 3, =

2, = 4, F

x

= 3, F

y

=

4 and F

z

= 5.

Then we obtain 

τ 

r

× F

1

=



6.0ˆi

− 3.0ˆj− 6.0 ˆk



N

·m.

(b) This is like part (a) but with 



F

2

. We plug in F

x

=

3, F

y

=

4 and F

z

=

5 and obtain



τ 

r

× F

2

=



26ˆi + 3.0ˆj

− 18 ˆk



N

·m.

(c) We can proceed in either of two ways. We can add (vectorially) the answers from parts (a) and (b),

or we can first add the two force vectors and then compute 

τ 

r

×





F

1



F

2



(these total force

components are computed in the next part). The result is



32ˆi

− 24 ˆk



N

·m.

(d) Now 

r





r

−r

o

where 

r

o

= 3ˆi+2ˆj+ 4 ˆ

k. Therefore, in the above expression, we set x



= 0, y



=

4,

z



= 0, F

x

= 3

− 3 = 0, F

y

=

− 4 = 8 and F

z

= 5

− 5 = 0. We get τ r



×





F

1



F

2



= 0.


Document Outline