Задачи › Относительность движения, сложение скоростей

Курсор

  1. Курсор

    Санкт-Петербургская 2017/18, 8 кл.
    4/10

    Артём и Борис утащили папин ноутбук, но не смогли договориться, в какую игру будут играть. Чтобы довести курсор до иконки своей игры, Артём использует тачпад, а Борис — мышь, подключённую к ноутбуку. Если бы работал только тачпад, курсор бы дошёл до иконки А за \(2\) с, но мышь и тачпад работают одновременно, поэтому мальчики довели курсор до иконки Б за \(4\) с. До какой иконки дошёл бы курсор и за какое время, если бы работала только мышь? Считайте, что курсор доходит до иконки тогда, когда проходит через её центр, стартовое положение курсора указано на рисунке.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Скорости складываются векторно. Попробуйте найти вектор скорости от мыши за 2 с, если известны перемещения от тачпада за 2 с и суммарное перемещение за 2 с.

    Ответ

    Курсор дойдёт до иконки В (точки, которой на рисунке условия нет, см. решение) за \(1\) с.

    Решение

    Скорость и перемещение связаны как \(\vec s=\vec v\,t\), поэтому дальше будем рассуждать в терминах скоростей. Скорость, которую сообщает курсору тачпад, направлена горизонтально вправо и равна \(\vec v_т\). Скорость курсора под действием мыши и тачпада направлена к иконке Б и равна \(\vec v_{м+т}\).

    Чтобы понять, как складываются скорости курсора от мыши и тачпада, рассмотрим его перемещение за некоторый промежуток времени, например \(2\) с. С одной стороны, курсор переместился на 17 клеток по направлению к иконке Б в точку Б′ (на 15 клеток по горизонтали и на 8 клеток по вертикали). С другой стороны, это перемещение можно разложить на перемещение от мыши и перемещение от тачпада. Перемещение от тачпада составляет 21 клетку по горизонтали в точку А. Значит, за \(2\) с мышь должна переместить курсор из точки А в точку Б′, и скорость \(\vec v_м\), которую сообщает курсору мышь, определяется этим перемещением.

    Отложим эту скорость от начального положения курсора: под действием только мыши курсор дошёл бы до иконки В. Иконка оказывается ровно посередине перемещения, вызванного мышью, поэтому, чтобы её достичь, потребуется половина времени, в терминах которого рисовались векторы. Таким образом, курсор окажется на иконке В через \(1\) с.

    Ответ: курсор дойдёт до иконки В за \(1\) с.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи