Задачи › Относительность движения, сложение скоростей

Навигация

  1. Навигация

    ВсОШ 2018/19, 9 кл.
    6/10

    Движущийся равномерно и прямолинейно корабль прошел точку \(A\), находящуюся на расстоянии \(L = 5\) км от пристани \(B\) (рис. 1). Через некоторое время \(\tau\) после этого от корабля и от пристани навстречу друг другу отправились два катера. Перерисуйте рисунок в бланк решений и построениями с помощью циркуля и линейки без делений определите точку, в которой находился корабль в момент встречи катеров, если известно, что:

    • катера двигались по прямой с одинаковыми скоростями, составляющими \(3/8\) от скорости корабля;

    • время движения катеров от их старта до встречи также равно \(\tau\);

    • при встрече катеров корабль вновь оказался на расстоянии \(L\) от пристани.

    Опишите последовательность построений и найдите расстояние (в километрах), которое проходит катер за время \(\tau\)? Ветра и течения нет.

    Рисунок

    Примечание: на рисунке расстояние \(AB\) разделено на 5 равных интервалов.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Пройденные кораблём и катерами за время \(\tau\) пути относятся как \(4 : 3\); при этом линия движения катеров — высота равнобедренного треугольника с вершинами в точках \(A\), \(B\) и в положении корабля в момент встречи.

    Ответ

    Катер за время \(\tau\) проходит \(1{,}5\) км (каждый катер, встретившись в середине отрезка \(CB\), см. решение).

    Решение

    1. В момент встречи катеров корабль вновь оказался на расстоянии \(L\) от пристани. Проведём окружность радиусом \(AB\) с центром в точке \(B\) (окружность 1). Через время \(2\tau\) корабль должен находиться где-то на этой окружности.

    2. Учёт соотношения скоростей корабля и катеров даёт, что расстояния, пройденные за время \(\tau\) кораблём и вместе двумя катерами, относятся как \(4 : 3\).

    3. Так как времена движения корабля до начала движения катеров и после равны, линия, вдоль которой двигались катера, является высотой в равнобедренном треугольнике с вершинами в точках начального положения корабля \(A\), пристани \(B\) и конечного положения корабля. Следовательно, треугольник с вершинами в точках начального положения корабля \(A\), пристани \(B\) и в месте отправления катера от корабля — прямоугольный.

    4. Применяя теорему Пифагора, получим, что катера до встречи прошли расстояние \(3\) км, а корабль за это время — \(4\) км.

    5. Найдём место старта катера, отправившегося от корабля, построив окружности радиусом \(3\) км с центром в точке \(B\) (окружность 2) и радиусом \(4\) км с центром в точке \(A\) (окружность 3) до их пересечения (точка \(C\)).

    Рисунок

    6. Продлив прямую \(AC\) до пересечения с окружностью 1, получим искомое положение корабля (точка \(K\)) в момент встречи катеров.

    7. Так как катера встретились на середине отрезка \(CB\) (точка \(O\)), то каждый из них прошёл расстояние \(1{,}5\) км.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи