有一个气球,系于绳子一端,因受风力影响,气球平衡时绳子与水平方向成60度,若测得绳子的拉力是40N
问题描述:
有一个气球,系于绳子一端,因受风力影响,气球平衡时绳子与水平方向成60度,若测得绳子的拉力是40N
风对气球的水平作用力是多大?
求图!
答
水平方向受力平衡,风力=绳子拉力的水平分力=Fcos60°=40*1/2 = 20N气球中的气体密度小于大气密度,故气球受到向上的大气浮力F1向上飘起;又:受到侧面风的压力F2,而向着风吹的方向偏移。所以气球斜向上飘,牵引气球的细绳斜向上方,与水平方向成60°角。细绳的拉力为T,可分解为水平拉力Tx和竖直拉力TyTx=Tcos60° = 1/2 TTy=Tsin60° = √3/2 T气球静止不动:竖直分立Ty与大气对气球的浮力F1平衡:Ty=F1水平分力Tx与风力F2平衡:Tx = F2【图很简单的,从这上面我不知道怎么画,我可以给你说一说:假设风从右往左吹,那么气球想左上方飘。用一根与水平方向成60°夹角,倾斜向左上方的线段代表拉气球的细绳,线段的下端代表细绳的固定点,上端画上一个气球。细绳拉力T的方向从连接气球位置沿细绳斜向下,指向固定点;竖直分力Ty的方向从连接气球位置竖直向下;水平分力Tx的方向从连接气球位置水平向右。浮力F1的方向从连接气球位置竖直向上;风力F2的方向从连接气球位置水平向左。