По реке плывёт весельная лодка и рядом с ней плот… (физика)

№ Относительность движения

⚠️

Задание не решено: на фото видно только начало («Определите время, необходимое рыбаку, чтобы:»), сами пункты обрезаны. Переснимите нижнюю часть страницы, чтобы они попали в кадр.

По реке плывёт весельная лодка и рядом с ней плот. Что легче для гребца: перегнать плот на 10 м или на столько же отстать от него?

Решение

Свяжем систему отсчёта с водой, а значит, и с плотом: плот в ней покоится.
Скорость лодки относительно воды определяется только усилием гребца и не зависит от течения.
Обгон плота на м: лодка уходит от плота на м со скоростью относительно воды.
Отставание на м: лодка удаляется от плота на те же м с той же скоростью относительно воды.
В обоих случаях нужно пройти относительно воды одинаковое расстояние с одинаковой скоростью, поэтому усилия и время равны.

💡 Почему так

Течение сносит и лодку, и плот одинаково, поэтому на их относительное движение оно не влияет.

Ответ

Одинаково легко: течение реки на это не влияет.

№ Относительность движения

Пролетая над пунктом A, пилот вертолёта догнал воздушный шар, который сносило ветром по курсу вертолёта. Через полчаса пилот повернул назад и встретил воздушный шар на расстоянии 30 км от пункта A. Какова скорость ветра, если двигатель вертолёта работал, не меняя мощности?

Решение

Рассмотрим движение в системе отсчёта, связанной с воздухом. В ней шар покоится, а вертолёт всё время летит со скоростью относительно воздуха.
Вертолёт удалялся от шара ч, значит, удалился на .
Обратно он летит с той же скоростью , поэтому возвращается к шару за те же ч.
Всё время от момента над пунктом A до встречи:

За это время шар вместе с воздухом сместился относительно земли на км:

💡 Почему так

В системе отсчёта воздуха шар неподвижен, поэтому время удаления от него равно времени возвращения.

Ответ

км/ч

№ Относительная скорость поездов

Два поезда движутся навстречу друг другу со скоростями 54 и 72 км/ч. Пассажир, находящийся во втором поезде, замечает, что первый поезд проходит мимо него в течение 14 с. Какова длина первого поезда?

Решение

При встречном движении скорость первого поезда относительно пассажира второго равна сумме скоростей:

Первый поезд проходит мимо пассажира за с, и за это время пассажир проезжает вдоль него всю длину поезда:

💡 Почему так

При встречном движении скорости складываются. Длина поезда равна пути, пройденному относительно пассажира за время, пока поезд проходит мимо него.

Ответ

№

Скорость относительно воды и течения

Скорость движения теплохода относительно берега вниз по реке 22 км/ч, а вверх — 16 км/ч. Определите скорость течения реки и скорость теплохода относительно воды.

Решение

Пусть — скорость теплохода относительно воды, — скорость течения.

Сложим уравнения:

Вычтем второе из первого:

Проверка:

💡 Почему так

Вниз по течению скорости складываются, вверх — вычитаются.

Ответ

Скорость течения км/ч, скорость теплохода относительно воды км/ч.

Помогло?

По реке плывёт весельная лодка и рядом с ней плот. Что легче…