Как найти скорость лодки относительно берега

Условие задачи:

Определить скорость относительно берега реки лодки, идущей перпендикулярно к течению. Скорость течения реки 1 м/с, скорость лодки относительно воды 2 м/с.

Задача №1.7.1 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

(upsilon_0=1) м/с, (upsilon_1=2) м/с, (upsilon-?)

Решение задачи:

Перед нами классическая задача на относительность движения, а точнее на применение правила сложения скоростей. Оно гласит, что скорость тела (лодки в нашем случае) относительно неподвижной системы отсчета (берега) (upsilon) есть векторная сумма скорости тела относительно подвижной системы отсчета (реки) (upsilon_1) и скорость самой подвижной системы отсчета (скорость течения реки) (upsilon_0).

[overrightarrow upsilon   = overrightarrow {{upsilon _1}}  + overrightarrow {{upsilon _0}} ]

По рисунку к задаче видно, что скорости (upsilon_0) и (upsilon_1) перпендикулярны друг к другу, поэтому искомую скорость (upsilon) можно найти из теоремы Пифагора.

[upsilon  = sqrt {upsilon _1^2 + upsilon _0^2} ]

Сосчитаем ответ, подставив в формулу численные значения.

[upsilon  = sqrt {{2^2} + {1^2}}  = 2,24; м/с = 8,05; км/ч]

Ответ: 8,05 км/ч.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

1.6.22 Тело брошено под углом 60 к горизонту с начальной скоростью
1.7.2 Скорость течения реки 1,5 м/с. Какую скорость относительно воды должен иметь
1.7.3 Движение двух автомобилей по шоссе задано уравнениями x1=2t+0,2t^2 и x2=80-4t

Через уравнение.

S – пройденный путь, растояние, которое прошла, например, лодка. (км)

t – время, за которое она прошла расстояние S. (часов, минут)

V – собственная её скорость (км/ч, м/ч)

Такие задачи решаются далее: если известны: (под формулы подставляем числа)

t и V, то перемножаем – t * V, получаем S.

t и S, то расстояние делим время – S : t, получаем V

S и V, также – S : V, получаем t

Также если в задаче указана V (её ищем)

по течению, то V собственная + V по течению

против течения, то V собств. – V прот. теч.

Тогда формулы звучат так: если известны:

t и V, то t * (V с. +/- V) = S

t и S, то S : t = V с. +/- V

V и S, то S : (V c. +/- V) = t

Теперь ещё раз:

V c. – собственная скорость

V c. + V – скорость + скорость по теч.

V c. – V – скорость + скорость прот. теч.

Ну так чтоли… Плохой из меня учитель(((

Продолжаем учиться решать задачи на закон сложения скоростей.

Рассмотрим следующие задачи.

Лодка движется по реке. Опять, в качестве неподвижной системы отсчета – дерево, растущее на Земле, подвижной системы отсчета возьмём течение реки (чтобы это течение визуализировать, представьте опавший лист на поверхности воды).

Тогда,

A) скорость лодки (Тела) Относительно Подвижной системы отсчета (течения реки) (ϑтоп) – скорость лодки относительно листка, т.е. скорость лодки в стоячей воде,

B) скорость лодки относительно Земли (дерева) – скорость лодки (Тела) Относительно неподвижной системы отсчета (Земли) (ϑтоз),

C) скорость течения (листка) – скорость Подвижной системы отсчета (течения реки) Относительно неподвижной (Земли) (ϑпоз).

Задача 1.

Найти скорость лодки относительно берега ϑтоз, если она стартует  перпендикулярно берегу, учитывая, что скорость лодки относительно упавшего в воду листа (относительно течения воды) ϑтоп равна 3 м/с, а скорость движения листка относительно берега (скорость течения воды) ϑпоз равна 4 м/с.

Решение.

Запишем «Дано» к этой задаче, сделаем чертёж и запишем закон сложения скоростей в векторном виде. (Наверное, Вы уже успели заметить, что все задачи по этой теме решаются по одному алгоритму).

Построим искомый вектор, как сумму векторов.

Видим, что вектор ϑтоз – гипотенуза прямоугольного треугольника с катетами /ϑтоп/ = 3 м/с  и  /ϑпоз/ = 4 м/с . Решить эту задачу теперь можно и устно.

Ответ: скорость,  с какой лодка движется относительно берега ϑтоз = 5 м/с.

Задача 2.

Моторная лодка движется из А в В 80 секунд. Найти скорость и направление движения лодки относительно воды, если скорость течения реки ϑпоз = 3 м/с, а ширина реки 320 м.

ϑтоз = S/t

ϑтоз = 320 м / 80 с = 4 м/с

Построим разность векторов ϑтоз и ϑпоз.Нетрудно посчитать, что  ϑтоп = 5 м/с. Теперь осталось вычислить угол α. Так как при помощи построения мы получили прямоугольный треугольник, то sin α = 0,3/0,5 = 0,6, используя таблицу Брадиса,  находим α = 36⁰, β= 90⁰ + 36⁰ = 126⁰_.

Ответ: чтобы попасть из А в В моторная лодка должна двигаться относительно воды со скоростью ϑтоп = 5 м/с, под углом 126⁰ к направлению течения.

И ещё одна задачка.

Задача 2.

Лодочник направляет лодку под  углом β = 80⁰ к направлению течения. Какой будет скорость движения лодки относительно воды ϑтоп, если скорость течения ϑпоз  и относительно берега лодка движется под углом α = 0,5 β?

Решение.

Сделаем чертёж к этой задаче.

0,5 β = 0,5 · 80⁰ = 40⁰

Перечертим чертёж ещё раз, подписав вершины полученного ромба.

Углы КАМ и КМС в ромбе АКМС равны, АМ – гипотенуза, значит, в треугольнике АКМ углы КАМ и АМК тоже равны и, значит, этот треугольник равнобедренный.

Если треугольник АКМ равнобедренный, то катеты АК и КМ равны и следовательно /ϑтоп/ = /ϑпоз/.

Ответ: /ϑтоп / = /ϑпоз/.

Остались вопросы? Не знаете, как решать задачи на звкон сложения скоростей?
Чтобы получить помощь репетитора – зарегистрируйтесь.
Первый урок – бесплатно!

© blog.tutoronline.ru,
при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Остались вопросы?

Задайте свой вопрос и получите ответ от профессионального преподавателя.

Модуль скорости движения катера относительно воды

Задача. Модуль скорости движения катера относительно воды м/с. Какие значения может принять модуль скорости движения катера относительно берега, если модуль скорости течения воды м/с?

Дано:

Найти:
— ?

Решение

Думаем: вопрос «какие значения может принять модуль скорости» несколько странный, но вполне логичный. Нам предлагается найти диапазон скоростей, с которыми может двигаться катер относительно берега. Для ответа на этот вопрос можно найти минимальную и максимальную доступные скорости. Проанализируем логически:

• в случае если катер движется по течению реки, река как бы подгоняет катер, в этом случае катер движется с максимальной скоростью относительно берег (рис. 1.1). Очевидно, что при этом м/с.
• в случае, если катер движется против течения реки, река затормаживает катер и в этом случае катер движется с минимальной скоростью относительно берега (рис. 1.2). Очевидно, что при этом м/с.

Рис. 1. Относительное движение

Решаем: кроме достаточно понятного логического описания задачи, рассмотренного выше, для такого типа задач возможно и физически обоснованное решение с использованием закона сложения скоростей Галилея:

• где
  • — скорость тела относительно неподвижной системы координат
  • — скорость тела, относительно подвижной системы координат
  • — скорость подвижной системы координат относительно неподвижной.

Осталось приписать введённым переменным конкретные значения из нашего дано. Тело в нашей задаче — катер, подвижная система — вода, неподвижная система — берег. Анализируя данные, получим — скорость катера относительно берега (то, что нам нужно найти), — скорость катера относительно воды и — скорость воды относительно берега. Введя подобные переобозначения, адаптируем (1) под условия нашей задачи:

Пока это соотношение векторное и описывает скорости вне зависимости от обозначения. Анализируя направления на рис.1, можем получить скалярные уравнения:

• для рис. 1.1, проекции , и положительны, тогда:

• для рис. 1.1, проекции , положительны, а проекция — отрицательна, тогда:

Мы опять получили те же соотношения.

Считаем:

Таким образом, в нашей задаче скорость катера находится в диапазоне от м/с до м/с.

Источник

Как найти модуль скорости лодки относительно берега

Катер, движущийся по реке равномерно относительно воды, за 3 часа проходит из пункта А расстояние 6 км, а в другую сторону (развернувшись в направлении пункта А) за то же время — расстояние 21 км. Скорость течения реки постоянна. Выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.

1) Модуль скорости катера относительно воды равен 2 км/ч.

2) Модуль скорости течения реки равен 2,5 км/ч.

3) Модуль скорости катера относительно берега при его движении из пункта А равен 2,5 км/ч.

4) Для того, чтобы переплыть из пункта А в пункт В, находящийся на расстоянии 14 км от пункта А на том же берегу реки, и обратно, катеру понадобится 5 часов.

5) Если увеличить модуль скорости катера относительно воды в 2 раза, то при движении из пункта А модуль его скорости относительно берега увеличится более, чем в 2 раза.

Пусть скорость катера при движении из пункта A равна при движении обратно — — скорость катера относительно воды, — скорость течения реки. Заметим, что скорость а скорость Имеем:

Модуль скорости движения катера относительно берега при его движении из пункта А равен 2 км/ч.

Для того, чтобы переплыть из пункта A в пункт B, находящийся на расстоянии 14 км от пункта A катеру понадобится

Если увеличить модуль скорости катера в два раза, то его скорость при движении из пункта A относительно берега станет равной то есть модуль его скорости относительно берега увеличится более, чем в два раза.

Источник

Как найти модуль скорости лодки относительно берега

Катер, движущийся по реке равномерно относительно воды, за 3 часа проходит из пункта А расстояние 6 км, а в другую сторону (развернувшись в направлении пункта А) за то же время — расстояние 21 км. Скорость течения реки постоянна. Выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.

1) Модуль скорости катера относительно воды равен 2 км/ч.

2) Модуль скорости течения реки равен 2,5 км/ч.

3) Модуль скорости катера относительно берега при его движении из пункта А равен 2,5 км/ч.

4) Для того, чтобы переплыть из пункта А в пункт В, находящийся на расстоянии 14 км от пункта А на том же берегу реки, и обратно, катеру понадобится 5 часов.

5) Если увеличить модуль скорости катера относительно воды в 2 раза, то при движении из пункта А модуль его скорости относительно берега увеличится более, чем в 2 раза.

Пусть скорость катера при движении из пункта A равна при движении обратно — — скорость катера относительно воды, — скорость течения реки. Заметим, что скорость а скорость Имеем:

Модуль скорости движения катера относительно берега при его движении из пункта А равен 2 км/ч.

Для того, чтобы переплыть из пункта A в пункт B, находящийся на расстоянии 14 км от пункта A катеру понадобится

Если увеличить модуль скорости катера в два раза, то его скорость при движении из пункта A относительно берега станет равной то есть модуль его скорости относительно берега увеличится более, чем в два раза.

Источник

Как найти модуль скорости лодки относительно берега

При выполнении заданий с кратким ответом впишите в поле для ответа цифру, которая соответствует номеру правильного ответа, или число, слово, последовательность букв (слов) или цифр. Ответ следует записывать без пробелов и каких-либо дополнительных символов. Дробную часть отделяйте от целой десятичной запятой. Единицы измерений писать не нужно. В заданиях 3–5, 9–11, 14–16 и 20 ответом является целое число или конечная десятичная дробь. Ответом к заданиям 1, 2, 6–8, 12, 13, 17–19, 21, 23 является последовательность двух цифр. Ответом к заданию 22 являются два числа.

Если вариант задан учителем, вы можете вписать или загрузить в систему ответы к заданиям с развернутым ответом. Учитель увидит результаты выполнения заданий с кратким ответом и сможет оценить загруженные ответы к заданиям с развернутым ответом. Выставленные учителем баллы отобразятся в вашей статистике.

Лодка должна попасть на противоположный берег реки по кратчайшему пути в системе отсчета, связанной с берегом. Скорость течения реки u, а скорость лодки относительно воды Чему должен быть равен модуль скорости лодки относительно берега?

1)

2)

3)

4)

Шар, подвешенный на нити, движется по круговой траектории в горизонтальной плоскости с постоянной по модулю скоростью, между нитью и вертикалью угол Как направлен вектор ускорения движения шара?

1) перпендикулярно прямой, вдоль которой расположена нить

2) к центру окружности

3) от центра окружности

4) вертикально вниз

Санки массой 5 кг скользят по горизонтальной дороге. Сила трения скольжения их полозьев о дорогу 6 Н. Каков коэффициент трения скольжения саночных полозьев о дорогу? Ускорение свободного падения считать равным 10 м/с 2 .

Два маленьких шарика находятся на большом расстоянии l друг от друга. На каком расстоянии друг от друга находятся шарики с вдвое большими массами, если величина сил их гравитационного притяжения такая же?

Шар массой m движется по окружности радиуса R в горизонтальной плоскости со скоростью Когда шар сделает один полный оборот, его полная механическая энергия

1) увеличится на величину mgR

2) увеличится на величину

3) уменьшится на величину mgR

На рисунке представлены графики зависимости координаты х центров масс тела а и тела б от времени t при гармонических колебаниях вдоль оси Ox.

В какой момент времени между 0 и 4 с тело б двигалось в том же направлении и с такой же скоростью, которую имело тело а в момент времени ? (Ответ дайте в секундах.)

Какова температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении по абсолютной шкале температур?

На рисунке приведены графики зависимости объема 1 моль идеального газа от абсолютной температуры для различных процессов.

Изобарному процессу соответствует график

Пробирку держат вертикально и открытым концом медленно погружают в стакан с водой. Высота столбика воздуха в пробирке уменьшается. Какой из графиков правильно описывает процесс, происходящий с воздухом в пробирке?

При изотермическом увеличении давления одного моля идеального одноатомного газа, его внутренняя энергия

3) увеличивается или уменьшается в зависимости от исходного объема

4) не изменяется

Металлическому полому телу, сечение которого представлено на рисунке, сообщен отрицательный заряд. Каково соотношение между потенциалами точек 1, 2 и 3, если тело помещено в однородное электростатическое поле?

1)

2)

3)

4)

На рисунке изображена схема электрической цепи. Что произойдет с общим сопротивлением цепи при замыкании ключа К? Сопротивление цепи

1) увеличится при любых значениях и

2) уменьшится при любых значениях и

3) уменьшится, только если

4) увеличится, только если

На рисунке изображен проволочный виток, по которому течет электрический ток в направлении, указанном стрелкой. Виток расположен в вертикальной плоскости. Точка А находится на горизонтальной прямой, проходящей через центр витка перпендикулярно его плоскости. Как направлен вектор индукции магнитного поля тока в точке А?

1) вертикально вверх

2) вертикально вниз

3) горизонтально вправо

4) горизонтально влево

На рисунке приведен график гармонических колебаний тока в колебательном контуре.

Если конденсатор в этом контуре заменить на другой конденсатор, емкость которого в 16 раз больше, то каков будет период колебаний? (Ответ дать в мкс.)

При переходе луча света из одной среды в другую угол падения равен а угол преломления Каков относительный показатель преломления первой среды относительно второй? (Ответ округлите до сотых.)

Изменяются ли частота и длина волны света при его переходе из воды в вакуум?

1) длина волны уменьшается, частота увеличивается

2) длина волны увеличивается, частота уменьшается

3) длина волны уменьшается, частота не изменяется

4) длина волны увеличивается, частота не изменяется

На рисунке изображена схема атома.

Электроны обозначены черными точками. Схема соответствует атому

1)

2)

3)

4)

Какой вариант правильно отражает структуру ядра

1) 132 протона, 182 нейтрона

2) 132 протона, 50 нейтронов

3) 50 протонов, 132 нейтрона

4) 50 протонов, 82 нейтрона

В результате реакции синтеза ядра дейтерия с ядром образуется ядро бора и нейтрон в соответствии с реакцией:

Каковы массовое число X и заряд Y (в единицах элементарного заряда) ядра, вступившего в реакцию с дейтерием?

Во время лабораторной работы необходимо было измерить силу тока через сопротивление Это можно сделать с помощью схемы

Исследовалась зависимость напряжения на участке цепи от сопротивления этого участка. Результаты измерений представлены в таблице. Погрешности измерений величин U и R равнялись соответственно 0,4 В и 0,5 Ом. Чему примерно равна сила тока на этом участке цепи? (Ответ укажите в амперах с точностью до 0,5 А.)

Амплитуда малых свободных колебаний пружинного маятника равна 4 см, масса груза — 400 г, жесткость пружины — 40 Н/м. Чему равна максимальная скорость колеблющегося груза? Ответ укажите в метрах в секунду с точностью до одного знака после запятой.

Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей

Брусок массой m прижат к вертикальной стене силой направленной под углом к вертикали (см. рисунок). Коэффициент трения между бруском и стеной равен При какой величине силы брусок будет двигаться по стене вертикально вверх с постоянной скоростью?

1)

2)

3)

4)

Две частицы, отношение зарядов которых влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Найдите отношение масс частиц если их кинетические энергии одинаковы, а отношение радиусов траекторий

Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей

Две частицы, отношение масс которых отношение зарядов попадают в однородное магнитное поле, вектор магнитной индукции которого перпендикулярен векторам скорости частиц. Отношение радиусов кривизны траекторий первой и второй частиц в магнитном поле Отношение кинетических энергий частиц равно

1)

2)

3)

В сосуде под поршнем находится идеальный газ. Если при нагревании газа его давление остается постоянным, то как изменятся величины: объем газа, его плотность и внутренняя энергия?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

3) не изменилась.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Объем газа

Плотность газа

Внутренняя энергия газа

Световой пучок выходит из стекла в воздух (см. рисунок). Что происходит при этом с частотой электромагнитных колебаний в световой волне, скоростью их распространения, длиной волны?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

3) не изменяется.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Частота

Скорость

Длина волны

Плоский конденсатор отключили от источника тока, а затем уменьшили расстояние между его пластинами. Как изменили при этом заряд на обкладках конденсатора, электроемкость конденсатора и напряжение на его обкладках? (Краевыми эффектами пренебречь, считая пластины конденсатора большими. Диэлектрическую проницаемость воздуха принять равной 1.)

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Заряд конденсатора

Электроёмкость

Напряжение на обкладках

Тележка с песком стоит на рельсах. В неё попадает снаряд, летящий горизонтально вдоль рельсов. Как изменятся при уменьшении скорости снаряда следующие три величины: скорость системы «тележка + снаряд», импульс этой системы, её кинетическая энергия? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Скорость системы

Импульс системы

Кинетическая энергия

На фотографии изображена электрическая цепь, состоящая из резистора, реостата, ключа, цифровых вольтметра, подключенного к батарее, и амперметра. Используя законы постоянного тока, объясните, как изменится (увеличится или уменьшится) сила тока в цепи и напряжение на батарее при перемещении движка реостата в крайнее правое положение.

Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей

В аттракционе человек массой 60 кг движется на тележке по рельсам и совершает «мертвую петлю» в вертикальной плоскости. Каков радиус круговой траектории, если в нижней точке при движении тележки со скоростью 10 м/с сила давления человека на сидение тележки была равна 1800 Н? Ускорение свободного падения принять равным

Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей

В сосуде с небольшой трещиной находится воздух. Воздух может медленно просачиваться сквозь трещину. Во время опыта объем сосуда уменьшили в 8 раз, давление воздуха в сосуде увеличилось в 2 раза, а его абсолютная температура увеличилась в 1,5 раза. Во сколько раз изменилась внутренняя энергия воздуха в сосуде? (Воздух считать идеальным газом.)

Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей

При коротком замыкании выводов гальванического элемента сила тока в цепи равна 2 А. При подключении к выводам гальванического элемента электрической лампы электрическим сопротивлением 3 Ом сила тока в цепи равна 0,5 А. По результатам этих экспериментов определите внутреннее сопротивление гальванического элемента.

Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей

Человек читает книгу, держа ее на расстоянии 50 см от глаз. Если это для него расстояние наилучшего видения, то какой оптической силы очки позволят ему читать книгу на расстоянии 25 см?

Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей

При облучении металлической пластинки быстрыми -частицами небольшая часть этих частиц в результате упругого взаимодействия с ядрами атомов меняет направление скорости на противоположное (аналог опыта Резерфорда). Найдите заряд ядра, если минимальное расстояние, на которое сближались ядро и частица, составило Масса и скорость -частиц на большом расстоянии от пластины составляют соответственно и (Частицу считать точечной, а ядро — точечным и неподвижным. Релятивистским эффектом пренебречь. Потенциальная энергия кулоновского взаимодействия ядра и -частицы где r — расстояние между ядром и -частицей.)

Источник