|
|
|||||||||||||||||||
|
**69. ssm The motor of a ski boat generates an average power of 7.50 x 104 W when the
boat is moving at a constant speed of 12 m/s. When the boat is pulling a skier at the same speed, the engine must
generate an average power of 8.30 x 104 W. What is the tension in the tow rope
that is pulling the skier? |
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
Free body
diagram of boat with no skier |
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
Free body diagram of boat with
a skier |
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
FB1 is the force of
the boat in case 1, FB2 is the force of the boat in case 2, and FR
is the force of the resistance of the water on the boat. |
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
Case 1, no skier sum of forces
in x direction |
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
Since the velocity is constant
at 12 m/s. This means |
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
Case 2, skier present, sum
forces |
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
But we have not been given
force, we have power |
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
So plug into tension |
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|
