Катер плывет по прямой реке, двигаясь относительно берега перпендикулярно береговой линии. Модуль скорости катера относительно берега равен 6 км/ч. Река течет со скоростью 4,5 км/ч. Чему равен модуль скорости катера относительно воды? Ответ выразите в км/ч.
Классно, давай разберёмся шаг за шагом.
Задача говорит: скорость катера относительно берега равна 6 км/ч и направлена перпендикулярно береговой линии; течение реки — 4,5 км/ч вдоль берега. Нужно найти скорость катера относительно воды.
1) Вводим векторы:
- Скорость воды (относительно берега): v вода = (4,5, 0) км/ч, где ось x — вдоль берега, ось y — перпендикулярно к берегу.
- Скорость катера относительно воды: v катера/воды = (u, w), где u — вдоль берега, w — перпендикулярно.
2) Скорость катера относительно берега составляет векторную сумму:
v катера/берег = v вода + v катера/воды = (4,5 + u, w).
Условия задачи:
- Направление скорости относительно берега перпендикулярно берегу, значит along-берега компонента ноль: 4,5 + u = 0 -> u = -4,5.
- Модуль скорости относительно берега равен 6: sqrt((4,5 + u)^2 + w^2) = 6. Но здесь уже учтено, что (4,5 + u) = 0, значит sqrt(0^2 + w^2) = |w| = 6, следовательно w = ±6.
3) Модуль скорости катера относительно воды:
v катера/воды = sqrt(u^2 + w^2) = sqrt((-4,5)^2 + 6^2) = sqrt(20,25 + 36) = sqrt(56,25) = 7,5 км/ч.
Итак, правильный ответ: 7,5 км/ч (можно записать 7,5 или 7,5 км/ч; в российском формате – 7,5 км/ч).
Почему твоё 1,5 — так неправильно:
- Здесь не берётся разность скоростей напрямую. Векторная сумма важнее: чтобы направление скорости относительно берега было перпендикулярно берегу, компонент вдоль берега катера относительно воды должен компенсировать течение. Векторная скорость относительно воды получается как sqrt((-4,5)^2 + 6^2) = 7,5, а не просто 6 − 4,5 = 1,5.
Если хочешь, могу ещё показать альтернативный способ через треугольник скоростей или через рисование векторов.
Пожалуйста, оцени мою помощь: лайк или дизлайк.