Задачи › Относительность движения, сложение скоростей

Перехваты поручня на эскалаторе

  1. Перехваты поручня на эскалаторе

    «Бельчонок» 2023/24, 7 кл.
    4/10

    Один из самых длинных эскалаторов в России находится в г. Санкт-Петербурге на площади Ленина. Он преодолевает расстояние, равное \(131{,}6\) м. Поручни на эскалаторе движутся на \(2{,}0\) % быстрее, чем лестница. Человек, стоящий на движущейся лестнице эскалатора, удерживает руку на поручне. Всё время перемещаясь, рука относительно человека уезжает, и человеку становится неудобно. В результате он перехватывает поручень на \(50\) см назад. Сколько раз человек перехватит поручень за всё время движения? Время на перемещение руки назад не учитывать. Первое взятие за самый край поручня учитывать.

    В вариантах 2 и 3 соответственно: эскалатор на станции «Парк Победы», \(130\) м, перехват \(50\) см; эскалатор на станции «Чернышевская», \(131\) м, \(1{,}5\) % и перехват \(60\) см.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Какую часть пути рука успевает пройти относительно эскалатора, пока человек едет до конца лестницы? Какую разность скоростей поручня и ступеньки это даёт?

    Ответ

    \(5\) раз.

    Решение

    Скорость поручней \(u = v(1 + \delta v)\), где \(v\) — скорость ступеней, \(\delta v = 0{,}02\). Время, за которое рука доходит до конца эскалатора, \(\tau = \dfrac{l}{u} = \dfrac{l}{v(1+\delta v)}\). За это время тело проезжает \(l_0 = v\tau = \dfrac{l}{1+\delta v}\). Значит, рука переместилась относительно тела на \[\Delta l = l - l_0 = \frac{\delta v\, l}{1+\delta v} \approx 2{,}58~\text{м}.\] Итого перехватов: \(\dfrac{2{,}58}{0{,}5} \approx 5\). Ответ: \(5\) раз.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи