При взаимодействии с ледяным покровом ледокол рассматривается в равновесии под действием веса судна G,

При взаимодействии с ледяным покровом ледокол рассматривается в равновесии под действием веса судна G, силы подержания воды D, упора винтов R, а также сил, дейвствующих со стороны льда в точке форштевня К: нормального давления N и максимальной силы трения F. Угол наклона форштевня ф=30 градусов , коэффициент трения f=0,2. Известны значения G=6000kH R=200kH a=20м, b=2м, е=1м. Пренебрегая дифферентом судна, определить вертикальное давление судна на ледяной покров P, силу поддержания D и расстояния ее от центра тяжести судна l. Рис к задаче 5.41 ф угол носовой часть D kфCC1R bе aGL

Составим уравнения равновесия покрова:
Nsinφ+Fтрcosφ+R=0,-Ncosφ+Fтрsinφ-P=0
Поскольку Fтр=fN, то система примет вид:
Nsinφ+fNcosφ+R=0,-Ncosφ+fNsinφ-P=0
Из системы найдем:
PR=cosφ-fsinφfcosφ+sinφ
P=Rcosφ-fsinφfcosφ+sinφ, P=R1-tanφf+tanφ=230 кН.
Составим уравнение равновесия ледокола:
P+Ncosφ-Fтрsinφ-G+D=0,
Где Fтр=fN.
Следовательно,
P+Ncosφ-fNsinφ-G+D=0,
D=G-(P+N(cosφ-fsinφ))=5770 кН.
Составим уравнение моментов сил относительно точки K и найдем расстояние l:
-Ga+Da+l-Rb-e=0=>l=Ga+R(b-e)D-a=0,83 м
Ответ: P=230 кН; D=5770 кН; l=0,83 м.