Вопрос:

Расстояние между опорами моста равно 72 м. Верхний край судоходного пролёта имеет форму дуги окружности радиусом 60 м. Видимая часть опор имеет длину 30,8 м. Найди максимальное расстояние (в метрах) от верхнего края судоходного пролёта моста до поверхности воды.

Ответ:

Решение:

Расстояние между опорами моста равно 72 м. Это означает, что ширина пролёта, образованного дугой, составляет 72 м.

Верхний край судоходного пролёта имеет форму дуги окружности с радиусом \( R = 60 \) м. Так как расстояние между опорами (хорда дуги) равно 72 м, мы можем найти высоту этого пролёта (высоту сегмента дуги).

Рассмотрим прямоугольный треугольник, образованный радиусом, половиной хорды и расстоянием от центра окружности до хорды. Половина хорды равна \( \frac{72}{2} = 36 \) м.

По теореме Пифагора найдём расстояние от центра окружности до хорды (обозначим его \( h \)):

\[ R^2 = \left(\frac{\text{хорда}}{2}\right)^2 + h^2 \]\[ 60^2 = 36^2 + h^2 \]\[ 3600 = 1296 + h^2 \]\[ h^2 = 3600 - 1296 = 2304 \]\[ h = \sqrt{2304} = 48 \text{ м} \]

Высота судоходного пролёта (вертикальное расстояние от самой верхней точки дуги до основания хорды) равна радиусу минус \( h \):

\[ \text{Высота пролёта} = R - h = 60 - 48 = 12 \text{ м} \]

Видимая часть опор имеет длину 30,8 м. Это расстояние от поверхности воды до основания судоходного пролёта.

Максимальное расстояние от верхнего края судоходного пролёта до поверхности воды равно сумме высоты пролёта и видимой части опор:

\[ \text{Максимальное расстояние} = \text{Высота пролёта} + \text{Видимая часть опор} \]\[ \text{Максимальное расстояние} = 12 \text{ м} + 30.8 \text{ м} = 42.8 \text{ м} \]

Ответ: 42.8 м.