Номер 324, страница 41 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

7 класс. Взаимодействие тел. 14. Динамометр. Сложение двух сил, направленных по одной прямой. Равнодействующая сил - номер 324, страница 41.

Решение.

Дано:

Количество барж, $n = 3$

Сопротивление воды для одной баржи, $F_{сопр1} = 15$ кН

Скорость движения, $v = \text{const}$

$F_{сопр1} = 15 \text{ кН} = 15 \times 10^3 \text{ Н} = 15000 \text{ Н}$

Найти:

Силу натяжения буксирного каната, $F_{тяг}$

Решение:

По условию задачи пароход тянет баржи равномерно. Согласно первому закону Ньютона, если тело движется равномерно и прямолинейно, то равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна нулю. В данном случае система состоит из трех барж.

На систему барж в горизонтальном направлении действуют две силы: сила натяжения буксирного каната со стороны парохода $F_{тяг}$, направленная вперед, и суммарная сила сопротивления воды $F_{сопр\_общ}$, направленная назад.

Для равномерного движения необходимо, чтобы эти силы уравновешивали друг друга, то есть были равны по модулю и противоположны по направлению:

$F_{тяг} = F_{сопр\_общ}$

Суммарная сила сопротивления воды равна сумме сил сопротивления, действующих на каждую из трех барж. Так как сопротивление для каждой баржи одинаково, то:

$F_{сопр\_общ} = n \times F_{сопр1}$

Подставим числовые значения:

$F_{сопр\_общ} = 3 \times 15 \text{ кН} = 45 \text{ кН}$

Следовательно, сила натяжения буксирного каната равна суммарной силе сопротивления:

$F_{тяг} = 45 \text{ кН}$

Ответ: сила, с которой пароход натягивает буксирный канат, равна 45 кН.