Вычисление векторов скорости
Я рассматриваю самолёт, летящий со скоростью 1000 м/с, при этом ракета движется вперёд со скоростью 1000 м/с относительно самолёта, что даёт суммарную скорость 2000 м/с относительно земли. Затем я рассматриваю плот на реке, движущийся со скоростью 6 км/ч, пока человек пересекает этот плот со скоростью 8 км/ч относительно него. Используя формулу для перпендикулярных векторов, я нахожу результирующую скорость, направленную к берегу, равной 10 км/ч. Наконец, я понимаю, что для моих результатов мне нужна только верхняя часть графика, но её недостаточно.
Краткие ответы:
- 16 — А) I
- 17 — Б) \(l=20\text{ м},\ S=0\)
- 18 — Б) \(3v\)
- 19 — Г) \(t=10\text{ с},\ x=50\text{ м}\)
- 20 — Г) \(10\text{ м}\)
- 21 — Б) против оси \(OX\)
- 22 — Б) \(2000\text{ м/с}\)
- 23 — В) \(10\text{ км/ч}\)
Решение
16. На графике \(S(t)\) скорость равна наклону линии: чем линия круче, тем больше скорость. Самая крутая линия — I.
17. Тело поднялось на \(10\) м и опустилось обратно на \(10\) м:
\[ l=10+10=20\text{ м}. \]
Начальная и конечная точки совпадают, поэтому перемещение:
\[ S=0. \]
18. Автомобили движутся в одном направлении, поэтому относительная скорость равна разности скоростей:
\[ v_{\text{отн}}=4v-v=3v. \]
19. В момент встречи координаты велосипедистов равны:
\[ 5t=150-10t, \]
\[ 15t=150,\qquad t=10\text{ с}. \]
Место встречи:
\[ x=5\cdot10=50\text{ м}. \]
20. Перемещение — это прямая от начальной до конечной точки. Его горизонтальная составляющая \(8\) м, вертикальная — \(6\) м:
\[ S=\sqrt{8^2+6^2}=\sqrt{64+36}=\sqrt{100}=10\text{ м}. \]
21. Проекция скорости отрицательна:
\[ v_x=-5\text{ м/с}. \]
Значит, тело движется в направлении, противоположном положительному направлению оси \(OX\).
22. Ракета запущена вперёд, поэтому скорости складываются:
\[ v_{\text{ракеты относительно Земли}} =1000+1000=2000\text{ м/с}. \]
23. Скорость плота и скорость человека относительно плота перпендикулярны:
\[ v=\sqrt{6^2+8^2} =\sqrt{36+64} =10\text{ км/ч}. \]
№24: нижняя часть изображения с графиком обрезана, поэтому данных для решения недостаточно.