如图所示,重10N的气球用细绳拴在水平地面上,空气对其的浮力为16N.由于受到水平方向风力的影响,系气球的绳子与水平方向成θ=60°角.由此可知,绳子的拉力和水平方向的风力分别为多大?

问题描述:

如图所示,重10N的气球用细绳拴在水平地面上,空气对其的浮力为16N.由于受到水平方向风力的影响,系气球的绳子与水平方向成θ=60°角.由此可知,绳子的拉力和水平方向的风力分别为多大?

对氢气球受力分析如图所示,

将绳子的拉力正交分解,由平衡条件得,
水平方向:F2=F3cos60° …(1)
竖直方向:F1=F3sin60°+mg…(2)
由(1)(2)联立并代入数据得:F3=4

3
N,F2=2
3
N;
答:绳子的拉力F3和水平方向F2的风力分别为4
3
N,2
3
N.