Чтобы определить реальную скорость парашютиста и угол его спуска к вертикали, воспользуемся векторным анализом.
- Реальная скорость:
Парашютист спускается вертикально вниз со скоростью 3 м/с, а ветром его сносит в сторону со скоростью \( v_{в} = \sqrt{3} \) м/с. Нам нужно узнать векторную сумму этих двух скоростей.
Сначала определим вертикальную и горизонтальную компоненты скорости:
- Вертикальная скорость \( v_{y} = 3 \) м/с (вниз).
- Горизонтальная скорость \( v_{x} = \sqrt{3} \) м/с (в сторону).
Теперь найдем реальную скорость \( V \) с помощью теоремы Пифагора:
\[ V = \sqrt{v_{x}^2 + v_{y}^2} = \sqrt{(\sqrt{3})^2 + (3)^2} = \sqrt{3 + 9} = \sqrt{12} = 2\sqrt{3} \text{ м/с}. \]
- Угол спуска:
Чтобы найти угол \( \alpha \) между вертикальной осью и направлением реальной скорости, используем функцию тангенса:
\[ \tan(\alpha) = \frac{v_{x}}{v_{y}} = \frac{\sqrt{3}}{3}. \]
Теперь найдем \( \alpha \):
\[ \alpha = \arctan\left(\frac{\sqrt{3}}{3}\right). \]
Зная, что \( \tan(30^\circ) = \frac{1}{\sqrt{3}} \), мы можем определить, что угол будет:
\[ \alpha = 30^\circ. \]
Таким образом, реальная скорость парашютиста составляет \( 2\sqrt{3} \) м/с, и он спускается под углом \( 30^\circ \) к вертикали.
