25 esimerkkiä vektoriongelmista
1. Kaksi voimaa on kohtisuorassa toisiinsa nähden, ja niiden suuruus on 3 N ja 4 N. Näiden kahden voiman resultanttisuuruus on...
Keskustelu
Tiedetään, että:
F1 = 3 N, F2 = 4 N.
Kysymys: Mikä on kahden vektorin resultantti?
Vastaus:
Vektoreita on vain kaksi ja molemmat ovat kohtisuorassa toisiinsa nähden, joten ratkaisuun käytetään Pythagoraan kaavaa.
2. Jos vektorin A suuruus on 4 yksikköä, se muodostaa 30 asteen kulmano positiivisella x-akselilla, niin vektorin suuruus x- ja y-akselilla on...
Keskustelu
Tiedetään, että:
A = 4 yksikköä, kulma = 30o
Kysytty: Ax ja Ay ?
Vastaus:
3. Kaksi voimavektoria F1 ja F2 kummankin suuruus on 5 N ja 12 N, niillä on sama kosketuspiste ja ne ovat 60° kulmassa toisiinsa nähden, jolloin kahden vektorin tuloksena oleva arvo on...
Keskustelu
Tiedetään, että:
F1 = 5 N, F2 = 12 N, kulma = 60o
Kysymys: Mikä on kahden vektorin resultantti?
Vastaus:
Vektoreita on vain kaksi, eivätkä ne ole kohtisuorassa toisiinsa nähden (ne ovat 60° kulmassa toisiinsa nähden).o) siksi ongelman ratkaisussa käytetään kosinikaavaa.
4.V1 = 20 yksikköä ja v2 = 20 yksikköä. Kuinka suuri on resultanttivektori?
Keskustelu
Komponenttivektorin laskeminen:
v1x = v1 cos 30o = (20)(½√3) = -10√3
v1y = v1 ilman 30o = (20)(½) = 10
v2x = v2 cos 30o = (20)(½√3) = 10√3
v2y = v2 ilman 30o = (20)(½) = 10
vx = v1x + v2x = -10√3 + 10√3 = 0
vy = v1y + v2y = 10 + 10 = 20
Kuvaus: v1x negatiivinen merkki v:n suunnan vuoksi1x vasemmalle, negatiivista x-akselia pitkin. v2x on positiivinen, koska suunta on oikealle eli positiivisen x-akselin suuntaan. v1y ja v2y on positiivinen, koska sen suunta on ylöspäin positiivisen y-akselin suuntaan. Saadaksesi selville kunkin komponenttivektorin suunnan ja sen, onko komponenttivektori positiivinen vai negatiivinen, piirrä komponenttivektori x-akselille ja y-akselille esimerkkikysymyksessä 2 esitetyllä tavalla.
Tuloksena olevan vektorin laskeminen:
Tuloksena olevan vektorin suuruus on 20 yksikköä
5. Lapsi juoksee 80 metriä pohjoiseen, kääntyy sitten itään 80 metriä ja etelään 20 metriä. siirtymä mitä lapsi teki...
A. 60 m
B. 80 metriä
Noin 100 metriä
D. 120 m
180 m itä
Keskustelu
Siirtymävektori
Käytä Pythagoraan kaavaa:
Koillinen
Oikea vastaus on C
6. Budi kävelee 6 metriä itään, sitten 6 metriä etelään ja 2 metriä itään. Budin siirtymä lähtöasennostaan on...
A. 20 m
B. 14 metriä
Noin 12 metriä
D. 10 m
8 m itä
Keskustelu

Käytä Pythagoraan kaavaa:
Kaakkoon
Oikea vastaus on D.
7.
Sivukuvassa näkyvien kolmen voiman resultantti on…
A. 24 N
B. 16 N
C. 12 N
D. 10 N
E. 4 N
Keskustelu
Se tiedetään :
F1 = 20 Newtonia, kulma F:n ja 1/2 F:n välillä1 ja x-akseli = 0
F2 = 20 Newtonia, kulma F:n ja 1/2 F:n välillä2 ja x-akseli = 60
F3 = 24 Newtonia, kulma F:n ja 1/2 F:n välillä3 ja x-akseli = 60
Kysytty Kolmen voiman resultantti (F1, F2 ja F3)
Jawab :
Voimavektorin komponentit x- ja y-akseleilla
F1x = (F1)(cos 0) = (20)(1) = 20. Positiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin akseli x positiivinen (oikealle)
F1y = (F1)(sin 0) = (20)(0) = 0
F2x = (F2)(cos 60) = (20)(0,5) = -10. Negatiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin akseli x negatiivinen (vasemmalle)
F2y = (F2)(sin 60) = (20)(0,5√3) = 10√3. Positiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin akseli y positiivinen (ylöspäin)
F3x = (F3)(cos 60) = (24)(0,5) = -12. Negatiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin akseli x negatiivinen (vasemmalle)
F3y = (F3)(sin 60) = (24)(0,5√3) = -12√3. Negatiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin akseli y negatiivinen (alaspäin)
x- ja y-akseleiden voimavektorikomponenttien resultantti
Fx =F1x - F2x - F3x = 20 – 10 – 12 = -2
Fy =F1y + F2y - F3y = 0 + 10√3 – 12√3 = -2√3
Kolmas tulos vektorimäärä Gaya
Oikea vastaus on E.
8.
Voimavektori F1, F2ja F3 sijaitsee karteesisessa diagrammissa, kuten kuvassa näkyy:
Kolmen vektorin resultantti on…
A. √26 N
B. √76 N
C. √84 N
D. √168 N
E. √204 N
Keskustelu
Se tiedetään :
F1 = 12 Newtonia, kulma F:n ja 1/2 F:n välillä1 ja x-akseli = 30
F2 = 10 Newtonia, kulma F:n ja 1/2 F:n välillä2 ja x-akseli = 90
F3 = 8 Newtonia, kulma F:n ja 1/2 F:n välillä3 ja x-akseli = 30
Kysytty Kolmen voimavektorin resultantti (F1, F2 ja F3)
Jawab :
Voimavektorin komponentit x- ja y-akseleilla
F1x = (F1)(cos 30) = (12)(0,5√3) = 6√3. Positiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin akseli x positiivinen (oikealle)
F1y = (F1)(sin 30) = (12)(0,5) = 6. Positiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin akseli y positiivinen (ylöspäin)
F2x = (F2)(cos 90) = (10)(0) = 0.
F2y = (F2)(sin 90) = (10)(1) = -10. Negatiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin akseli y negatiivinen (alaspäin)
F3x = (F3)(cos 30) = (8)(0,5√3) = -4√3. Negatiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin akseli x negatiivinen (vasemmalle)
F3y = (F3)(sin 30) = (8)(0,5) = -4. Negatiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin akseli y negatiivinen (alaspäin)
x- ja y-akseleiden voimavektorikomponenttien resultantti
Fx =F1x + F2x - F3x = 6√3 + 0 – 4√3 = 2√3
Fy =F1y - F2y - F3y = 6 – 10 – 4 = -8
Kolmen voimavektorin resultantti
Oikea vastaus on B.
9. Katso kuvaa sivulta. Kolmen voiman resultantin suuruus on…
0
B. 2√3 N
C. 4√3 N
D. 8√3 N
E. 12√3 N
Keskustelu
Se tiedetään :
F1 = 4 Newtonia, kulma F:n ja 1/2 F:n välillä1 ja x-akseli = 30
F2 = 6√3 Newtonia, kulma F:n välillä2 ja x-akseli = 0
F3 = 2 Newtonia, kulma F:n ja 1/2 F:n välillä3 ja x-akseli = 90
Kysytty Kolmen voiman resultantin suuruus (F1, F2 ja F3)
Jawab :
Voimavektorin komponentit x- ja y-akseleilla
F1x = (F1)(cos 30) = (4)(0,5√3) = 2√3. Positiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin akseli x positiivinen (oikealle)
F1y = (F1)(sin 30) = (4)(0,5) = 2. Positiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin akseli y positiivinen (ylöspäin)
F2x = (F2)(cos 0) = (6√3)(1) = -6√3. Negatiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin akseli x negatiivinen (vasemmalle)
F2y = (F2)(sin 0) = (6√3)(0) = 0.
F3x = (F3)(cos 90) = (2)(0) = 0.
F3y = (F3)(sin 90) = (2)(1) = -2. Negatiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin akseli y negatiivinen (alaspäin)
x- ja y-akseleiden voimavektorikomponenttien resultantti
Fx =F1x - F2x + F3x = 2√3 – 6√3 + 0 = -4√3
Fy =F1y + F2y - F3y = 2 + 0 – 2 = 0
Kolmen voimavektorin resultantti
Oikea vastaus on C.
10. Lapsi kävelee suoraan 10 metriä länteen, kääntyy sitten etelään 4 metriä ja sitten itään 13 metriä. Lapsen siirtymä lähtöasennosta on...
A. 4 metriä lounaaseen
B. 5 metriä etelään
C. 5 metriä kaakkoon
D. 10 metriä itään
10 metriä kaakkoon itään
Keskustelu
Oikea vastaus on C.
11. Sivussa olevan kuvan kolmen voiman resultantti on…
A. 1,0 N
B. 1,5 N
C. 1,9 N
D. 2,0 N
E. 2,3 N
Keskustelu
Laske kunkin komponenttivektorin suuruus:
F1x = 10 N.
F1y = 0
F2x = -10 cos 60 = – (10)(0,5) = – 5 N
F2y = 10 sin 60 = (10) (0,87) = 8,7 N
F3x = -12 cos 60 = – (12)(0,5) = – 6 N
F3y = -12 sin 60 = – (12)(0,87) = – 10,4 N
Määritä resultanttivektori:

12. Kuvassa on esitetty kolme kiinnostavan pisteen vektoria. Kunkin vektorin suuruus on:
|V1 | = 30 yksikköä
|V2 | = 30 yksikköä
|V3 | = 40 yksikköä
Kolmen vektorin resultantin suuruus on...
A. 30 yksikköä
B. 40 yksikköä
C. 50 yksikköä
D. 90 yksikköä
E. 110 yksikköä
Keskustelu
Tiedetään, että:
V1 = 30, V:n välinen kulma1 ja x-akseli = 30o
V2 = 30, V:n välinen kulma2 ja x-akseli = 30o
V3 = 40, V:n välinen kulma3 ja x-akseli = 0o
Kysymys: Kolmen vektorin resultantti (V1, V2 ja V3)
Vastaus:
Voimavektorin komponentit x- ja y-akseleilla
V1x = (V1)(cos 30o) = (30)(0,5√3) = 15√3. Positiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin positiivinen x-akseli (oikealle)
V1y = (V1)(synti 30o) = (30)(0,5) = 15. Positiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin positiivinen y-akseli (ylöspäin)
V2x = (V2)(cos 30o) = (30)(0,5√3) = -15√3. Negatiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin negatiivinen x-akseli (vasemmalle)
V2y = (V2)(synti 30o) = (30)(0,5) = 15. Positiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin positiivinen y-akseli (ylöspäin)
V3x = (V3)(cos 0o) = (40)(1) = 40. Positiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin positiivinen x-akseli (oikealle)
V3y = (V3)(synti 0o) = (40)(0) = 0

13. Kaksi voimaa (kosketuspiste) ovat kohtisuorassa toisiinsa nähden, niiden suuruudet ovat 12 N ja 5 N. Kahden voiman resultantin suuruus on…
A. 17 N
B. 15 N
C. 13 N
D. 9 N
E. 7 N
Keskustelu
Tiedetään, että:
Tyyli 1 (F1) = 12 Newtonia
Tyyli 2 (F2) = 5 Newtonia
Etsitään: Molempien voimien resultantti (ΣF)
Vastaus:
Kaksi voimaa ovat kohtisuorassa toisiinsa nähden, joten resultanttivoima lasketaan Pythagoraan kaavalla.

14. Seuraavassa kuvassa on esitetty kolme kiinnostuksen kohteen vektoria. Kunkin vektorin suuruus on:
|V1| = 30 yksikköä
|V2| = 30 yksikköä
|V3| = 40 yksikköä
Kolmen vektorin resultantin suuruus on...
A. 30 yksikköä
B. 40 yksikköä
C. 50 yksikköä
D. 90 yksikköä
E. 110 yksikköä
Keskustelu
Tiedetään, että:
v1 = 30 yksikköä, muodostaen 30:n kulmano negatiiviseen x-akseliin.
v2 = 30 yksikköä, muodostaen 30:n kulmano positiiviselle x-akselille.
v3 = 40 yksikköä, muodostaen 0:n kulmano positiiviselle x-akselille.
Kysytty: Resultanttivektori
Vastaus:
Laske vektorikomponentit:
v1x = v1 cos 30o = (30)(0,5√3) = -15√3 (negatiivinen etumerkki, koska se on samaan suuntaan kuin negatiivinen x-akseli)
v1y = v1 ilman 30o = (30)(0,5) = 15 (positiivinen etumerkki, koska se on samaan suuntaan kuin positiivinen y-akseli)
v2x = v2 cos 30o = (30)(0,5√3) = 15√3 (positiivinen merkki, koska se on samaan suuntaan kuin positiivinen x-akseli)
v2y = v2 ilman 30o = (30)(0,5) = 15 (positiivinen etumerkki, koska se on samaan suuntaan kuin positiivinen y-akseli)
v3x = v3 cos 0o = (40)(1) = 40 (positiivinen merkki, koska se on samaan suuntaan kuin positiivinen x-akseli)
v3y = v3 ilman 0o = (40)(0) = 0

15. Alla olevan kuvan kolmen voiman resultantti on...
A. 0 N
B. 2 N
C. 2√3 N
D. 3 N
E. 3√3 N
Keskustelu
Tiedetään, että:
F1 = 3 Newtonia muodostaa 60 asteen kulmano positiiviseen x-akseliin
F2 = 3 Newtonia muodostaa 0 asteen kulmano negatiiviseen x-akseliin
F3 = 6 Newtonia muodostaa 60 asteen kulmano negatiiviseen y-akseliin
Kysytty: Tuloksena oleva voima
Vastaus:
Laske komponenttivektori:
F1x =F1 cos 60o = (3)(0,5) = 1,5 N (positiivinen merkki, koska se on positiivisen x-akselin suunnassa)
F1y =F1 ilman 60o = (3)(0,5√3) = 1,5√3 N (positiivinen etumerkki, koska se on positiivisen y-akselin suunnassa)
F2x =F2 cos 0o = (3)(1) = -3 N (negatiivinen etumerkki, koska se on negatiivisen x-akselin suunnassa)
F2y =F2 ilman 0o = (3)(0) = 0
F3x =F3 cos 60o = (6)(0,5) = 3 N (positiivinen merkki, koska se on positiivisen x-akselin suunnassa)
F3y =F3 ilman 60o = (6)(0,5√3) = -3√3 N (negatiivinen etumerkki, koska se on negatiivisen y-akselin suunnassa)

16. Kaksi voimavektoria F1 ja F2 kummankin suuruus on 15 N ja 9 N, niillä on sama kosketuspiste ja ne ovat 60° kulmassa toisiinsa nähden, jolloin kahden vektorin tuloksena oleva arvo on...
A. 15 N
B. 20 N
C. 21 N
D. 24 N
E. 30 N
Keskustelu
Tiedetään, että:
Tyyli 1 (F1) = 15 Newtonia
Tyyli 2 (F2) = 9 Newtonia
Kulma (θ) = 60o
Kysymys: Kahden vektorin resultantti
Vastaus:
Kaksi vektoria muodostaa 60 asteen kulmano niin että tuloksena oleva vektori lasketaan kosinikaavalla:

17. Sivussa olevan kuvan kolmen voiman resultantti on…
A. 24 N
B. 16 N
C. 12 N
D. 10 N
E. 4 N
Keskustelu
Tiedetään, että:
F1 = 20 Newtonia, kulma F:n ja 1/2 F:n välillä1 ja x-akseli = 0
F2 = 20 Newtonia, kulma F:n ja 1/2 F:n välillä2 ja x-akseli = 60
F3 = 24 Newtonia, kulma F:n ja 1/2 F:n välillä3 ja x-akseli = 60
Kysymys: Kolmen voiman resultantti (F1, F2 ja F3)
Vastaus:
Voimavektorin komponentit x- ja y-akseleilla
F1x = (F1)(cos 0) = (20)(1) = 20. Positiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin positiivinen x-akseli (oikealle)
F1y = (F1)(sin 0) = (20)(0) = 0
F2x = (F2)(cos 60) = (20)(0,5) = -10. Negatiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin negatiivinen x-akseli (vasemmalle)
F2y = (F2)(sin 60) = (20)(0,5√3) = 10√3. Positiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin positiivinen y-akseli (ylöspäin)
F3x = (F3)(cos 60) = (24)(0,5) = -12. Negatiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin negatiivinen x-akseli (vasemmalle)
F3y = (F3)(sin 60) = (24)(0,5√3) = -12√3. Negatiivinen, koska se on samaan suuntaan kuin negatiivinen y-akseli (alaspäin)

18. Kappale liikkuu pisteestä E pisteeseen F ja päättyy pisteeseen G. Alla oleva kuva, joka näyttää 10 yksikön siirtymän, on...



Keskustelu
Pistekoordinaatit E = x, y = 1, 1
Pistekoordinaatit F = x, y = 9, 1
Pistekoordinaatit G = x, y = 9, 7
EF:n pituus = 9-1 = 8
Pelikentän pituus = 7-1 = 6
EG:n pituus =
![]()
Oikea vastaus on A.
19. Henkilö matkustaa autolla paikasta A paikkaan B, 30 km pohjoiseen, jatkaa sitten paikkaan C, 60 km itään, ja lopulta saapuu kaupunkiin D, 110 km etelään. Auton uppouma paikasta A paikkaan D on...
A. 200 km
B. 140 km
Noin 120 km
D. 100 km
80 km itään
Keskustelu
AA' = 60 km
A'D = 110 km – 30 km = 80 km

Oikea vastaus on D.
20. Andi matkustaa autolla kaupungista A pohjoiseen kohti kaupunkia B 100 km, jatkaa sitten matkaansa kaupunkiin C itään 60 km ja sitten Andi matkustaa etelään kohti kaupunkia D 20 km. Auton uppouma on…
A. 10 km
B. 20 km
Noin 80 km
D. 100 km
180 km itään
Keskustelu
D'D = 60 km
AD' = 100 km – 20 km = 80 km

Oikea vastaus on D.
21. Jakartassa lokakuussa 2014 järjestetyssä ”City Marathon Festival” -tapahtumassa oli neljä juoksusarjaa, nimittäin sarja täysmaraton (42 km), luokka puolimaraton (21 km), 10 kilometrin sarja ja 5 kilometrin sarja, joiden reitti on määritelty erikseen. Tämä maratonjuoksu alkaa Bung Karnon urheilukeskuksesta ja päättyy kansallismonumentille (Monas). Yksi kilpailun osallistujista, Andri, osallistui kilpailuun. täysmaraton ja hän pystyy kulkemaan reitin vain pisteistä A, B ja C, kuten Kuva 2.

Jos yksi ruutu vastaa yhtä kilometriä, niin Andrin kulkema kokonaissiirtymä on…
A. 26 km
B. 20 km
Noin 12 km
D. 10 km
8 km itään
Keskustelu
Alapuolen pituus = 8 km, etupuolen pituus = 6 km.
Pythagoraan kaavaa käyttäen, tilavuus = R = 10 km
Oikea vastaus on D.
22. Henkilö matkustaa autolla paikasta A paikkaan B, 30 km pohjoiseen, jatkaa sitten paikkaan C, 60 km itään, ja lopulta saapuu kaupunkiin D, 110 km etelään. Auton uppouma paikasta A paikkaan D on...
A. 200 km
B. 140 km
Noin 120 km
D. 100 km
80 km itään
Keskustelu
AA' = 60 km
A'D = 110 km – 30 km = 80 km

Oikea vastaus on D.
23. Andi matkustaa autolla kaupungista A pohjoiseen kohti kaupunkia B 100 km, jatkaa sitten matkaansa kaupunkiin C itään 60 km ja sitten Andi matkustaa etelään kohti kaupunkia D 20 km. Auton uppouma on…
A. 10 km
B. 20 km
Noin 80 km
D. 100 km
180 km itään
Keskustelu
D'D = 60 km
AD' = 100 km – 20 km = 80 km

Oikea vastaus on D.
Yksikkövektori
24. Vuoden 2000/2001 kansalliset koekysymykset
Alun perin referenssipisteessä ollut kappale liikkuu nopeudella v = (2i − 1,5j) ms-1. Liikkumisen jälkeen 4 sekuntia, kohde on liikkunut matkan…
A. 2 m
B. 10 metriä
Noin 12 metriä
D. 14 m
25 m itä
Keskustelu
Tiedetään, että:
Nopeus vaakasuunnassa (vx) = 2 m/s
Nopeus pystysuunnassa (vy) = 1,5 m/s
Aikaväli (t) = 4 sekuntia
Kysytty: Esineiden siirtyminen
Vastaus:
Laske kappaleen resultanttinopeus (v):

25. Vuoden 2007/2008 kansalliset koekysymykset S4 nro 3
Vektori F1 = 14 N ja F2 = 10 N sijoitetaan karteesiseen diagrammiin kuvan mukaisesti. Jos tuloksena oleva vektori ilmaistaan yksikkövektoreina R = i + j, se on….
A. 7i + 10√3j
B. 7i + 10j
C. 3i + 7√3j
D. 3i + 10j
E. 3i + 7j
Keskustelu
Komponenttivektorin laskeminen:
F1x = (F1)(cos 60o) = (14)(0,5) = -7 N (negatiivinen merkki, koska se on negatiivisessa x-suunnassa)
F1y = (F1)(synti 60o) = (14)(0,5√3) = 7√3 N (positiivinen etumerkki, koska se on positiiviseen y-suuntaan)
F2x = 10 N.
F2y = 0
Tuloksena olevan komponenttivektorin laskeminen:
Fx =F1x + F2x + F3x = -7 + 10 = 3 N
Fy =F1y + F2y + F3y = 7√3 + 0 = 7√3 N
Tuloksena oleva vektori, jos se ilmaistaan yksikkövektoreina:
R = 3i + 7√3j
Oikea vastaus on C.
Kysymyksen lähde:
Fysiikan kansalliset tenttikysymykset lukiolle/ammatilliseen lukioon
Vektorikysymykset
1. Kaksi voimaa on kohtisuorassa toisiinsa nähden, niiden suuruudet ovat vastaavasti 5 N ja 12 N. Kahden voiman resultantin suuruus on … (Vastaus: 13 N)
2. Jos vektorin B suuruus on 10 yksikköä, se muodostaa 60 asteen kulmano positiivisella x-akselilla, niin vektorin suuruus x- ja y-akselilla on … (Vastaus: Bx = 5, By = 5√3 )
3. Kaksi voimavektoria F1 ja F2 joista kumpikin on suuruudeltaan 3 N ja 4 N, niillä on sama kosketuspiste ja niitä reunustaa 60° kulma, jolloin kahden vektorin resultanttiarvo on... (Vastaus: F = √37 N)
4.V1 = 50 yksikköä ja v2 = 50 yksikköä. Kuinka suuri on resultanttivektori?

(Vastaus: v = 50√2 yksikköä)
5. Lapsi kävelee suoraan 80 metriä pohjoiseen, kääntyy sitten itään 80 metriä ja kääntyy jälleen etelään 20 metriä. Lapsen tekemä siirtymä lähtöasennosta on….
(Vastaus: 100 metriä koilliseen)
6. Alla olevan kuvan kolmen voiman resultantti on...
(Vastaus: 6 N)