Модератор
1003
Советник
687
Академик
419
Специалист
401
Профессионал
186
Мастер-Эксперт
185
Профессор
163
8.3.1
01.03.2021
JS: 2.4.1
CSS: 4.4.0
jQuery: 3.5.1
Консультации и решение задач по физике.
Администратор раздела: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
|
Перейти к консультации №: |
|
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.
Состояние: Консультация закрыта
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 vБЗ - 1 см вправо красный вектор) и откладываем пока только направление скорости vВБ ветра относительно буксира (вымпельный ветер - красный пунктирный вектор ВВБ). Рисуем лайнер идущий на запад (вектор скорости vЛЗ лайнера относительно неподвижной земли - 7 см влево желтый вектор) и пока только направление вымпельного ветра (относительно лайнера) - желтый пунктирный вектор ВВЛ).
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
vВЗ=vВЛ+vЛЗ;
- для буксира
vВЗ=vВБ+vБЗ
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 vБЗ, желтый - в конец желтого вектора vЛЗ.
На пересечении этих двух пунктиров (красного и желтого) получаем точку - конец вектора скорости vВЗ истинного ветра.
Соединяем начало отсчета и полученную точку - получаем вектор vВЗ 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.
vВЗ=9 м/с
Можно также взять транспортир и определить направление истинного ветра. Эол сегодня дул от направления SSE (ну, если точнее, от направления SEtS - 145º)
Ну, вот... как-то так примерно
Удачи
|
Консультировал: Konstantin Shvetski (Модератор) Дата отправки: 30.11.2020, 01:23 |
Рейтинг ответа:
+1 Сообщение модераторам Отправлять сообщения |
Модератор ID: 226425
0
|
mathru10@gmail.com: 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. ===== |
Посетитель ID: 404535
0
|
Konstantin Shvetski: 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? |
Модератор ID: 226425
+1
|
mathru10@gmail.com:
===== |
Мастер-Эксперт ID: 259041
+1
|
Konstantin Shvetski: Восхитительный Ответ настоящего моряка-физика! |
Модератор ID: 226425
+1
|
Алексеев Владимир Николаевич: спасибо, Владимир Николаевич, очень приятно получить от Вас высокую оценку своих трудов, немного даже горжусь ===== |
Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.