Для связи в whatsapp +905441085890

Пловцу предстоит переплыть реку шириной Н из точки М в точку N

Пример решения задачи №20.

Пловцу предстоит переплыть реку шириной Н из точки М в точку N (рис. 4-9). Расстояние от точки О, расположенной напротив точки М; до точки N равно Z, скорость течения . С какой минимальной скоростью относительно воды пловец может плыть, чтобы попасть в точку N на противоположном берегу?

Решение:

Давайте подумаем, что означают слова «минимальная скорость пловца относительно воды». При каком соотношении между

скоростью течения скоростью пловца относительно воды и скоростью пловца относительно берега вектор скорости будет минимальным?

Обратимся к рис. 4-9. Скорость реки нам дана и даны стороны треугольника MON, значит, задан угол , определяющий направление вектора скорости относительно берега, т. е. угол между векторам . Величина вектора скорости при неизменных и будет изменяться только с изменением величины вектора , ведь вектор равен векторной сумме векторов :

Модуль вектора численно равен длине штрихового отрезка, замыкающего на рис. 4-9 концы векторов . В каком случае длина этого отрезка будет минимальной? Очевидно, когда этот штриховой отрезок, а следовательно, и вектор будет перпендикулярен вектору , ведь длина перпендикуляра есть кратчайшее расстояние от конца вектора до вектора .

Таким образом, скорость лодки относительно воды будет минимальна, когда вектор этой скорости направлен перпендикулярно вектору скорости лодки относительно берега (при неизменных остальных величинах, о которых говорится в условии задачи). Теперь, чтобы решить задачу, достаточно выразить искомую скорость через известную скорость течения и угол , а неизвестный угол в свою очередь выразить через известные ширину реки Н и расстояние Z, на которое снесет лодку вниз по течению. Из прямоугольного треугольника, образованного векторами и штриховой линией, равной модулю вектора искомой скорости , имеем:

Из треугольника MON

Подставив (2) в (1), мы решим задачу в общем виде:

Задача решена.

Ответ: .

Эта задача взята со страницы подробного решения задач по физике, там теория и задачи по всем темам физики, можете посмотреть:

Физика — задачи с решениями и примерами

Возможно вам будут полезны ещё вот эти задачи:

Пример решения задачи №18. Катер пересекает реку, двигаясь перпендикулярно берегу со скоростью = 4 м/с относительно воды. Ширина реки Н — 1000 м, а скорость течения реки — 1 м/с. На сколько метров Z-снесет катер по течению, когда он переправится на противоположный берег? Какой путь 5 пройдет катер?
Пример решения задачи №19. Лодка переплывает реку, выдерживая направление перпендикулярно берегу. Скорость лодки относительно берега v = 1 м/с, скорость течения = 0,8 м/с. Чему равен вектор скорости лодки относительно воды? За какое минимальное время лодка переплывет эту реку с прежней по модулю скоростью относительно воды, если ширина реки Н = 100 м? Какова при этом будет скорость лодки относительно берега ? За какое время t лодка переплывет реку, пройдя минимальный путь?
Пример решения задачи №21. За какое время t тело, начавшее свободное падение из состояния покоя, пройдет путь S = 19,6 м (рис. 5-1)? Какова будет его скорость и в конце пути и на середине пути? Какова будет средняя скорость этого тела на пути S?
Пример решения задачи №22. На некоторой планете ускорение свободного падения на 25% меньше, чем на Земле. Во сколько раз высота свободного падения тела за одно и то же время на этой планете меньше, чем на Земле?