На покоящуюся баржу, привязанную к берегу реки канатом длиной 10 м, действуют со стороны текущей воды сила, направленная вдоль берега и равная 400 Н, а также сила со перпендикулярную веревке, человек может сдвинуть автомобиль с места. Почему это возможно? Сделайте пояснительный чертёж.
от

1 Ответ

дано:  
длина каната L = 10 м  
сила, действующая со стороны воды F1 = 400 Н  

найти:  
почему человек может сдвинуть автомобиль с места

решение:  
1. Рассмотрим ситуацию, когда на баржу действует сила, направленная вдоль берега. Эта сила создает натяжение в канате.

2. Основное внимание следует уделить силе, которая действует перпендикулярно канату. Когда человек тянет за канат, он создает силу, направленную под углом к вертикали. Это означает, что часть силы будет направлена в горизонтальном направлении.

3. Обозначим силу, которую прикладывает человек, как F2. Сила, действующая вдоль берега, и сила, приложенная человеком, будут складываться. Если компонента силы, направленная вдоль берега, превышает силу трения между автомобилем и поверхностью, то автомобиль начнет двигаться.

4. Рассмотрим натяжение каната. Поскольку длина каната составляет 10 м, это создает ограничение на максимальную силу, которую можно приложить. Но при этом, если сила F2 достаточна для преодоления сопротивления, автомобиль сдвинется.

5. Поскольку у нас есть две силы, действующие в разных направлениях, можно использовать теорему о сложении сил. Векторная сумма этих сил определяет результирующую силу, которая может быть достаточно великой для сдвига автомобиля.

Ответ:  
человек может сдвинуть автомобиль с места, потому что компонента силы, приложенной им к канату, направленная вдоль берега, преодолевает силу трения, а также силы, действующие на баржу со стороны текущей воды, оказывая общее движение.
от