Консультации Портала - Консультация #199746

Задать вопрос Консультации Пользователи Форум

Задать вопрос экспертам

Консультация № 199746

29.11.2020, 10:24

0.00 руб.

0 6 1

Образование

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Лайнер и буксир движутся навстречу друг другу: лайнер — на запад со скоростью 14 м/с, а буксир — на восток со скоростью 2 м/с. Шлейф дыма от трубы лайнера вытянулся в направлении на северо-восток, а шлейф дыма от трубы буксира — в направлении на северо-запад. Найдите величину скорости ветра. Ответ выразите в м/с, округлив до целого числа.

Обсуждение

давно

Konstantin

Посетитель
226425
1567

29.11.2020, 13:42

общий

Адресаты:

так-так-так... интересно, а где же у нас находится наблюдатель? относительно какой системы отсчета шлейфы дыма наблюдает?... Обычно, в таких задачах предполагается, что наблюдатель находится в неподвижной С.О., в данном случае, вероятно, связанной с неподвижной водой (предполагаем, что это море и течения нет - хотя... ) Но, если вы нарисуете картинку, то получится, что относительно неподвижного моря ветер дует для буксира в одну сторону, а для лайнера в другую??? В принципе, такое тоже бывает, когда лайнер и буксир находятся на периферии антициклона по разные стороны от его центра. Вряд ли автор задачи предполагал такое развитие событий.
Это я всё мыслю, чтоб вы понимали... подключайтесь тоже - рисуйте картинку
Тогда что? наблюдатель находится одновременно на буксире - видит дым уходящий на NW, т.е. для буксира ветер дует с юго востока (SE), и одновременно он (наблюдатель) находится на лайнере и видит дым уходящий на NE, т.е. ветер наблюдателя на лайнере дует с юго-запада (SW) - давайте, пока с этим разберитесь - потом дальше думать будем...

Об авторе:
С уважением
shvetski

давно

mathru10@gmail.com

Посетитель
404535
1

29.11.2020, 16:52

общий

Адресаты:

Понял ход вашей мысли. В задаче необходимо определить систему отсчета, относительно чего наблюдается эта картина. Спасибо, вроде понял. Но теперь нужно определиться с ветром, в каком направлении он дует и каким образом, я правильно понимаю? Как дальше нужно решать задачу?

давно

Konstantin

Посетитель
226425
1567

29.11.2020, 20:02

общий

Адресаты:

У моряков это называется "вымпельный ветер" - ветер, направление которого указывают флаги и вымпелы на мачте корабля. Понятно, что направление, которое укажет вымпел, будет зависеть как от направления и скорости ветра (ИВ - "истинный ветер"), так и от курса и скорости судна относительно ветра. Думаю, что речь идет о судах находящихся недалеко друг от друга. Поэтому можно считать, что ветер на них дует одинаковый (и по направлению, и по скорости). Даже, думаю, что можно оба судна поместить в одну точку пространства, с тем, чтобы у нашего наблюдателя не было раздвоения личности, - чтоб он мог наблюдать дымовой шлейф (направление вымпельного ветра (ВВ)) одновременно с обоих судов).
Задача геометрическая - нужен очень качественный, четкий чертеж. Готовьте чертежные принадлежности.

Об авторе:
С уважением
shvetski

давно

Konstantin

Посетитель
226425
1567

30.11.2020, 01:23

общий

это ответ

Здравствуйте, mathru10@gmail.com!
Итак, приготовили чертежные принадлежности - задачу будем решать геометрическими методами.
***
1. Выберем масштаб построения векторов скорости. Я взял: в 1 см - 2 м/с, и у меня весь чертеж поместился на одинарном листочке из тетрадки в клеточку.
2. Имеем, что у двух судов в одно и то же время, (практически) в одном и том же месте шлейфы дыма уходят в разные стороны. Наблюдать со стороны из какой-то третьей точки такую картину невозможно, поэтому мы это будем делать находясь на судне: сначала на одном, потом на другом. Рисуем буксир идущий на восток (вектор скорости буксира относительно неподвижной земли v_БЗ - 1 см вправо красный вектор) и откладываем пока только направление скорости v_ВБ ветра относительно буксира (вымпельный ветер - красный пунктирный вектор ВВ_Б). Рисуем лайнер идущий на запад (вектор скорости v_ЛЗ лайнера относительно неподвижной земли - 7 см влево желтый вектор) и пока только направление вымпельного ветра (относительно лайнера) - желтый пунктирный вектор ВВ_Л).
3. Теперь-то только понимаем, что оба эти рисунка можно объединить, чтоб из одной точки можно было наблюдать оба вымпельных ветра, тем более, что истинный ветер так и так для обоих судов будет один и тот же.
(см.рис.)

4. Еще раз! - истинный ветер - это ветер относительно неподвижной земли. Его скорость:
- для лайнера
v[sub]ВЗ[/sub]=v[sub]ВЛ[/sub]+v[sub]ЛЗ[/sub];
- для буксира
v[sub]ВЗ[/sub]=v[sub]ВБ[/sub]+v[sub]БЗ[/sub]
В обоих случаях - это векторная (геометрическая) сумма. В левой части обоих выражений - один и тот же вектор.
Следовательно...
5. Нам нужно построить вектор, который будет диагональю одновременно двух параллелограммов (правило параллелограмма для сложения двух векторов, направленных под углом друг к другу).
Для этого пунктирные линии, обозначающие направления вымпельного ветра для обоих судов, параллельно переносим в концы соответствующих векторов: красный пунктир - в конец красного вектора v[sub]БЗ[/sub], желтый - в конец желтого вектора v[sub]ЛЗ[/sub].
На пересечении этих двух пунктиров (красного и желтого) получаем точку - конец вектора скорости v_ВЗ истинного ветра.
Соединяем начало отсчета и полученную точку - получаем вектор v[sub]ВЗ[/sub] скорости ветра относительно неподвижной земли (вообще, конечно, относительно воды, но я пишу "относительно земли", а то было бы слишком много букв "В" в обозначениях).
6. Теперь можно взять линейку и измерить длину искомого вектора. У меня получилось 4,5 см, следовательно в нашем масштабе скорость истинного ветра равна 9 м/с.
v_ВЗ=9 м/с
Можно также взять транспортир и определить направление истинного ветра. Эол сегодня дул от направления SSE (ну, если точнее, от направления SE_tS - 145[$186$])
Ну, вот... как-то так примерно
Удачи