Для определения модуля скорости катера относительно воды, когда катер движется перпендикулярно к берегу, можно воспользоваться теорией векторной суммы скоростей.
У нас есть две скорости:
- Скорость течения реки \( v_{т} = 3 \, \text{м/с} \) (по направлению к берегу).
- Скорость катера относительно берега \( v_{абс} = 4 \, \text{м/с} \) (направление перпендикулярно к берегу).
Чтобы найти модуль скорости катера относительно воды \( v_{отн} \), нужно использовать теорему Пифагора, поскольку скорость течения и скорость катера образуют прямоугольный треугольник:
\[ v_{отн} = \sqrt{v_{т}^2 + v_{абс}^2} \]
Подставим известные значения:
\[ v_{отн} = \sqrt{(3 \, \text{м/с})^2 + (4 \, \text{м/с})^2} \] \[ v_{отн} = \sqrt{9 + 16} \] \[ v_{отн} = \sqrt{25} = 5 \, \text{м/с} \]
Таким образом, модуль скорости катера относительно воды составляет \( 5 \, \text{м/с} \).