B3. Яхта массой m = 6,0 т движется с постоянной скоростью при попутном ветре. На рисунке 39 изображены сила Архимеда F<SUB>A</SUB> (выталкивающая сила) и сила сопротивления F<SUB>c</SUB>, с которой вода действует на яхту. Если ветер действует на яхту с силой F<SUB>в</SUB>, направленной горизонтально, то

Решение:

Поскольку яхта движется с постоянной скоростью, результирующая всех сил, действующих на нее, равна нулю. Это означает, что сумма всех сил в каждом направлении (горизонтальном и вертикальном) равна нулю.

Вертикальное направление:

Сила Архимеда \( F_A \) направлена вверх, а сила тяжести \( mg \) направлена вниз. Так как яхта не движется вертикально, то:

\[ F_A - mg = 0 \]

\[ F_A = mg \]

Это означает, что сила Архимеда уравновешивает силу тяжести яхты.

Горизонтальное направление:

Сила ветра \( F_{в} \) направлена вперед (попутный ветер), а сила сопротивления воды \( F_c \) направлена назад (против движения). Поскольку яхта движется с постоянной скоростью, результирующая горизонтальных сил равна нулю:

\[ F_{в} - F_c = 0 \]

\[ F_{в} = F_c \]

Это означает, что сила ветра уравновешивает силу сопротивления воды.

Общий вывод:

Для движения яхты с постоянной скоростью необходим баланс сил как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. Сила ветра должна быть равна силе сопротивления воды, а сила Архимеда — силе тяжести яхты.

Ответ: Сила ветра \( F_в \) равна силе сопротивления воды \( F_c \).