Question

學校教室朝正南窗戶的氣窗，窗框長L=0.8米，寬D=0.5米，氣窗的總質量為6千克，且質量分布均勻。某同學用一根撐桿將氣窗撐開，使氣窗與豎直墻面成37°角，并且撐桿與窗面相垂直，不計撐桿重，如圖所示。現有一股迎面吹來的水平南風，設其風壓為I₀=50牛/米²。

試求：(1)氣窗窗面受到的風的壓力；(2)撐桿受到的壓力；(3)在無風的日子里，不考慮摩擦阻力，則把此氣窗推開37°角至少需做多少功?(已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10牛/千克)

Answer 1

F_風=I₀Scosq=50×0．8×0．5×cos37°牛=16牛(2分)

F_桿D= F_風cos37°十mgsin37°

F_桿=24．4牛(2分)

w=Gh=mg(-cos37°)=3焦(2分)