Дано:
- масса каждой баржи: m = 100 т = 100000 кг,
- сила сопротивления воды для каждой баржи: F_s = 5 кН = 5000 Н,
- сила натяжения троса, соединяющего буксир с первой баржей: T_1 = 30 кН = 30000 Н.
Найти:
а) ускорение a барж,
б) силы натяжения тросов, привязанных ко второй барже: T_2.
Решение:
1. Определяем общую массу системы (трёх барж):
M = 3 * m = 3 * 100000 = 300000 кг.
2. Считаем общее сопротивление:
Общее сопротивление F_total = 3 * F_s = 3 * 5000 = 15000 Н.
3. Используем второй закон Ньютона для всей системы:
T_1 - F_total = M * a
30000 - 15000 = 300000 * a
15000 = 300000 * a
a = 15000 / 300000 = 0.05 м/с².
Теперь мы нашли ускорение.
4. Переходим к нахождению силы натяжения T_2. Рассмотрим только вторую и третью баржи. Для них будем применять второй закон Ньютона:
T_2 - F_s = m * a,
где m = 100000 кг (масса одной баржи).
5. Сопротивление для второй баржи:
F_s = 5000 Н.
6. Подставляем значения:
T_2 - 5000 = 100000 * 0.05
T_2 - 5000 = 5000
T_2 = 5000 + 5000 = 10000 Н.
Ответ:
а) Ускорение барж равно 0.05 м/с².
б) Сила натяжения тросов, привязанных ко второй барже, равна 10000 Н.