Question

Баржа удерживается двумя канатами. С какой силой ветер действует на баржу, если каждый канат натянулся с силой 8 кН? Канаты составляют угол 60° по отношению к берегу. Я знаю ответ - вот он: Чтобы баржа удержалась канатами при действии ветра, необходимо выполнение условия, при котором сила, с которой дует ветер уравновесилась бы обеими силами натяжения канатов. В этом случае: F=2F1*sin60 где F1= F2
(Подробнее - на -
Нужно нарисовать рисунок и объяснить откуда здесь берётся синус, нужно очень поэтому

Answer 1

Чтобы баржа удержалась канатами при действии ветра, необходимо выполнение условия, при котором сила, с которой дует ветер уравновесилась бы обеими силами натяжения канатов. В этом случае: F=2F1*sin60  где F1= F2 На чертеже надо показать проекции всех сил на ось ОУ. Расчёт выполните сами.

Пошаговое объяснение:

Answer 2

Добрый день! Отлично, я готов выступить в роли вашего школьного учителя и объяснить эту задачу.

Для начала, давайте представим себе ситуацию. У нас есть баржа, которая удерживается двумя канатами. Каждый канат натянут с силой 8 кН. Кроме того, канаты образуют угол 60° с берегом.

Чтобы ответить на вопрос о силе ветра, необходимо понять, как силы, действующие на баржу, сбалансированы. Наша цель - понять, какая сила ветра необходима, чтобы компенсировать силы натяжения канатов.

Давайте рассмотрим силы, действующие на баржу. У нас есть сила натяжения первого каната, которую мы обозначим как F1, и сила натяжения второго каната, обозначенная как F2. Также есть сила ветра, которую мы хотим найти и обозначим F.

Обратите внимание, что канаты образуют угол 60° с берегом. Если мы нарисуем рисунок, то можем заметить, что сила натяжения первого каната F1 и сила натяжения второго каната F2 образуют угол 120° между собой. (Рисунок с углами и канатами).

Теперь давайте посмотрим на составляющие этих сил. Мы видим, что сила ветра F и сила натяжения первого каната F1 направлены в одном направлении, а сила натяжения второго каната F2 направлена в противоположном направлении. Если мы представим, что каждая сила может быть представлена как вектор, то мы можем сказать, что векторная сумма сил F1 и F2 должна быть равна вектору F.

Чтобы найти значение силы ветра F, мы можем использовать принцип разложения силы на составляющие. Мы знаем, что у нас есть два каната, и угол между ними составляет 120°. Разложим силу F1 на горизонтальную и вертикальную составляющие.

Горизонтальная составляющая силы F1 будет равна F1 * cos(120°), так как косинус угла равен отношению прилежащего катета (горизонтальной составляющей) к гипотенузе (силе F1).

Вертикальная составляющая силы F1 будет равна F1 * sin(120°), так как синус угла равен отношению противолежащего катета (вертикальной составляющей) к гипотенузе (силе F1).

Поскольку силы F1 и F2 симметричны относительно вертикальной оси, горизонтальная составляющая силы F2 также будет равна F2 * cos(120°), а вертикальная составляющая силы F2 будет равна F2 * sin(120°).

Итак, теперь у нас есть разложение обеих сил n и m на горизонтальную и вертикальную составляющие. Выразим силу ветра F через эти составляющие.

Горизонтальная составляющая силы F равна горизонтальной составляющей F1 плюс горизонтальной составляющей F2. Из нашего разложения это F * cos(0°), так как угол между ними равен 0°.

Вертикальная составляющая силы F равна вертикальной составляющей F1 плюс вертикальной составляющей F2. Опять же, это F * sin(90°), так как угол между вертикальной осью и силой F равен 90°.

Теперь мы можем сказать, что горизонтальная составляющая силы F равна горизонтальной сумме горизонтальных составляющих F1 и F2, то есть F * cos(0°) = F1 * cos(120°) + F2 * cos(120°).

Аналогично, вертикальная составляющая силы F равна вертикальной сумме вертикальных составляющих F1 и F2, то есть F * sin(90°) = F1 * sin(120°) + F2 * sin(120°).

Теперь у нас есть система уравнений с двумя неизвестными (F и F). Решим ее. Подставим значения сил натяжения канатов: F1 = F2 = 8кН и углы: cos(0°) = 1, sin(90°) = 1, cos(120°) = -0,5, sin(120°) = √3/2.

Теперь у нас есть два уравнения:

F * 1 = 8* (-0,5) + 8 * (-0,5), так как cos(0°) = 1 и cos(120°) = cos(-120°) = -0,5.

F * 1 = 8 * ( √3 / 2 ) + 8 * ( √3 / 2 ), так как sin(90°) = 1 и sin(120°) = sin(-60°) = √3 / 2.

Произведем вычисления:

F = 8 * (-0,5) + 8 * (-0,5) = -8 + (-8) = -16 кН.

F = 8 * ( √3 / 2 ) + 8 * ( √3 / 2 ) = 4√3 + 4√3 = 8√3 кН.

Таким образом, сила ветра, действующая на баржу, составляет -16 кН по горизонтали и 8√3 кН по вертикали. Знак "-" указывает на то, что сила ветра действует в противоположном направлении по горизонтали.

Надеюсь, что я смог дать достаточно подробное объяснение этого вопроса и разобрать его пошагово для понимания школьника. Если у вас остались какие-либо вопросы, пожалуйста, задавайте!