Дано:
L = 200 м
v = 5 м/с
v' = 3 м/с
V, t, β, s - ?
Кратчайший путь - это путь, перпендикулярный берегам реки. В таком случае лодка должна противодействовать течению реки, чтобы её не сносило в сторону, когда она поплывёт перпендикулярно берегам. Ведь если она не будет противодействовать, то путь окажется не перпендикулярным, а диагональным. Получается, что cкорость лодки должна быть направлена под тупым углом (π/2 + α) к направлению скорости течения и, следовательно, к берегу, от которого лодка движется, т.к. течение реки происходит параллельно этому берегу. Сделаем расклад скорости лодки на вертикальную составляющую и горизонтальную составляющую. У нас получится прямоугольный треугольник, в котором гипотенуза - это скорость лодки относительно воды v, катет, параллельный берегу, - скорость течения v', и катет, перпендикулярный берегу, - скорость лодки относительно берега V. Угол β - острый угол между скоростью v и берегом, который нам и нужно будет найти. Выходит, что скорость относительно берега равна геометрической разности скорости относительно воды и скорости течения:
V² = v² - v'² = 5² - 3² = 25 - 9 = 16 => V = 4 м/с.
Найдём время:
t = L/V = 200/4 = 50 c
Найдём угол β между направлением скорости лодки v и берегом из соотношения катетов прямоугольного треугольника - поделим скорость V (противолежащий катет) на скорость v' (прилежащий катет):
tgβ = V/v' = 4/3 - теперь найдём арктангенс: β = arctg(4/3) = 59,033 = 59°
Остаётся найти перемещение лодки относительно воды. Т.к. горизонтальная составляющая скорости лодки относительно воды v по модулю равна скорости течения v', то абсолютная скорость лодки в системе отсчёта "вода" равна этой же скорости:
Vabs = |v'| = v' = 3 м/с
За время t лодка переместится относительно воды по горизонтали на расстояние:
D = Vabs*t = 3*50 = 150 м
По вертикали лодка переместится на расстояние L, тогда полное перемещение лодки s будет равно геометрической сумме L и D:
s² = L² + D² = 200² + 150² = 40000 + 22500 = 62500 => s = √62500 = 250 м
ответ: 4 м/с, 50 с, 59°, 250 м.
1. Сила тяжести - сила, действующая на любое тело вблизи поверхности Земли или другого космического тела.
Точка приложения - центр тела (точка пересечения диагоналей), направлена всегда вертикально вниз.
F=mg, где F - сила тяжести, измеряется в Ньютонах (любая сила измеряется в Ньютонах);
m - масса тела, измеряется в СИ в килограммах;
g - ускорение свободного падения (в средней школе - коэффициент пропорциональности), измеряется в Н/кг (Ньютон на килограмм) или в м/с^2 (метр на секунду в квадрате).
2. Вес тела - сила действия на опору или подвес, возникает в результате действия силы тяжести.
Направлена всегда вертикально вниз, как и сила тяжести.
P=mg
P - вес тела, Ньютоны. Все остальные физические величины описаны выше.
3. Сила упругости - сила, возникающая в результате деформации тела и стремящаяся вернуть его в исходное положение.
Точка приложения в той же точке, где приложена сила действия, которая деформирует тело. Направление противоположно направлению действующей силы.
Fупр=-kx, где F - сила упругости, Ньютоны;
k - коэффициент жесткости пружины, Н/м (Ньютон на метр);
x - удлинение пружины в результате деформации, метры.
4. Сила трения - сила, возникающая в результате соприкосновения двух поверхностей при их относительном движении.
Точка приложения - место соприкосновения поверхности двух тел, направлена всегда в сторону, противоположную направлению движения.
Fтр= μmg, где μ - безразмерная величина, масса и ускорение свободного падения описаны выше.
Схемы наверняка есть в учебнике.
Объяснение:
