Тема . Механика. Кинематика

.04 Относительность движения

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела механика. кинематика
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#25128

Два корабля двигаются в море со скоростями v1 = 15 м/ с  и v2 = 30 м/ с  , при этом скорости направлены таким образом, что траектории кораблей пересекаются под углом        ∘
α =  60 (см. рисунок). Корабли расположены таким образом, что расстояние между кораблями равно S0 =  20 км  , расстояния между кораблями и точкой пересечения траекторий равны. Через какое время расстояние между кораблями станет минимальным? Найдите это расстояние.

PIC

Показать ответ и решение

I способ
Перейдем в систему отсчета, связанную с первым кораблем.

PIC

Тогда относительная скорость равна

⃗vотн = ⃗v2 − ⃗v1

Чтобы найти угол β  рассмотрим треугольник со сторонами v1,v2,vотн   . Угол между сторонами     v1   и v2   равен 60∘ По теореме косинусов

       ∘ ----------------------
          2    2              ∘
vотн =   v1 + v2 − 2v1v2cos60  =  26 м/с

По теореме синусов найдем γ

 v1      vотн             v1 sin 60∘   1
sin-γ-= sin-60∘ ⇒  sin γ = ---v----- = 2-
                             отн

А угол β  равен 60∘ − 30 ∘ = 30∘ , значит, траектория относительного движения является биссектрисой, а в равностороннем треугольнике она является еще и медианой, следовательно,         √3S-     √ --
Lmin =  ----0-=    3 ⋅ 10 к м
          2  . Следовательно:

            √ --
    Lmin-   --3 ⋅-10000
t = v    =      26     = 666.2 c
     отн

II способ
До момента пересечения траекторий корабли будут сближаться, после пересечения траекторий корабли будут удаляться. Значит минимальное расстояние в точке пересечения траекторий. Так как скорость второго в 2 раза больше, чем скорость первого, то он придет в точку пересечения в 2 раза быстрее, а расстояние между кораблями будет равно половине траектории. Заметим, что треугольник равносторонний (равнобедренный, с углом при пересечении одинаковых ребер 60 градусов), значит длина траектории равна S0 = 20 к м  . Так как расстояние между кораблями равно S0-
 2  = 10 км  .

Ответ: 10

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!