토목기사 4주완성 2-33 17번 문제에 대한 질문이 있습니다

 Va 화살표가 아래로 향해야 되기 때문에 Va는 마이너스 값을 가져야 합니다

 교수님께서 17번 해설 마지막 부분에 상식적으로 P가 ---> 방향이니 아치가 들리지 않기 위해서는 Va가 아래 방향으로 가야 한다고 하셨습니다

 그런데 이렇게 상식적으로 말고 수학적으로 왜 Va의 화살표가 아래로 향해야하는지 감이 안 오네요