Задачи › Движение по реке, переправы, ветер

Плот на реке

  1. Плот на реке

    ВсОШ 2000/01, 9 кл.
    4/10

    Деревянный плот оттолкнули от берега так, что в начальный момент времени его скорость оказалась равной \(\vec v_0\) и направленной перпендикулярно берегу (см. рисунок). Двигаясь по траектории, показанной на рисунке, плот через некоторое время \(T\) после начала движения оказался в точке \(A\). Скорость реки постоянна и равна \(\vec u\). Графически найдите точки траектории плота, в которых он находился в моменты времени \(2T\), \(3T\) и \(4T\).

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    На луче \(OO'\) вдоль берега откладываем отрезки \(OO_2 = 2uT\), \(OO_3 = 3uT\), \(OO_4 = 4uT\) и проводим через \(O_2\), \(O_3\), \(O_4\) прямые, параллельные прямой \(OA\) (направлению \(\vec v = \vec v_0 - \vec u\)); их точки пересечения с траекторией — искомые положения плота.

    Решение

    Пусть \(O\) — точка старта плота (рис. 64). В системе отсчёта (СО), движущейся вниз по течению реки со скоростью \(\vec u\) (в этой СО вода неподвижна), плот движется по прямой в направлении вектора \(\vec v = \vec v_0 - \vec u\). Вектор \(\vec r(t)\), соединяющий точку \(O\) с точкой \(A\) — местом нахождения плота в момент \(T\) в движущейся СО, направлен параллельно \(\vec v\). В неподвижной СО вектор, соединяющий точку \(O\) с местом его нахождения, \(\vec R(t) = \vec r(t) + \vec u\,t\).

    Рисунок

    Проведём через точку \(A\) прямую параллельно \(\vec v\). Точку пересечения этой прямой с берегом обозначим \(O_1\), тогда \(OO_1 = uT\). Отложим на луче \(OO'\) отрезки \(OO_2 = 2uT\), \(OO_3 = 3uT\) и \(OO_4 = 4uT\). Через полученные точки \(O_2\), \(O_3\), \(O_4\) проведём прямые параллельно \(\vec v\). Точки пересечения этих прямых с траекторией плота будут соответствовать местам его нахождения в моменты времени \(2T\), \(3T\), \(4T\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи