Рассмотрим задачу по частям.
1. Расчет высоты наблюдателя для видимости горизонта
Формула для расстояния до горизонта для наблюдателя, находящегося на высоте \( h \):
\[ d = \sqrt{2 R h} \]
где:
- \( d \) — горизонтальное расстояние,
- \( R \) — радиус Земли (дано \( R = 6400 \) км),
- \( h \) — высота наблюдателя над уровнем поверхности.
2. Найдем текущую высоту наблюдателя
Дано, что человек стоит на пляже и видит горизонт на расстоянии \( d_1 = 4,8 \) км.
Подставим в формулу:
\[ 4,8 = \sqrt{2 \times 6400 \times h_1} \]
Решаем относительно \( h_1 \):
\[ (4,8)^2 = 2 \times 6400 \times h_1 \] \[ 23,04 = 12800 \times h_1 \] \[ h_1 = \frac{23,04}{12800} \approx 0,0018 \text{ км} \]
Преобразуем в метры:
\[ h_1 \approx 0,0018 \times 1000 = 1,8 \text{ м} \]
3. Высота для видимости горизонта на расстоянии 6,4 км
Теперь необходимо найти высоту \( h_2 \), при которой горизонт будет на расстоянии \( d_2 = 6,4 \) км:
\[ 6,4 = \sqrt{2 \times 6400 \times h_2} \]
Решение:
\[ (6,4)^2 = 2 \times 6400 \times h_2 \] \[ 40,96 = 12800 \times h_2 \] \[ h_2 = \frac{40,96}{12800} \approx 0,0032 \text{ км} \]
В метрах:
\[ h_2 \approx 0,0032 \times 1000 = 3,2 \text{ м} \]
4. Определение разницы в высоте
На какую высоту нужно подняться:
\[ \Delta h = h_2 - h_1 = 3,2 \text{ м} - 1,8 \text{ м} = 1,4 \text{ м} \]
5. Количество ступенек
Высота каждой ступеньки — 10 см = 0,1 м.
Количество ступенек:
\[ N = \frac{\Delta h}{0,1} = \frac{1,4}{0,1} = 14 \]
Ответ:
Человеку нужно подняться на 14 ступенек.