Задачи › Относительность движения, сложение скоростей

Облако над флагом

  1. Облако над флагом

    Санкт-Петербургская 2023/24, 7 кл.
    4/10

    Мальчик Миша посмотрел на алеющее знамя, развевающееся на флагштоке высотой \(10\) м, и увидел на его фоне грозовое облако. Миша заметил, что если он идёт к флагу медленно, ему кажется что облако движется прямо на него, а если идёт быстро, то облако удаляется. Если же он идёт со скоростью \(0{,}3\) м/с, то, по его наблюдениям, облако зависает точно в одном положении над флагом.

    Найдите, с какой скоростью движется грозовое облако, если оно находится на высоте \(1\) км над Землёй и движется горизонтально. Рост Миши равен \(150\) см.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Облако кажется неподвижным относительно флагштока, когда точка облака, верхушка флагштока и голова Миши лежат на одной прямой. Сравните отношения расстояний от Миши с отношением скоростей.

    Ответ

    Скорость облака около \(35\) м/с.

    Решение

    Пусть точка \(B\) на облаке, точка \(A\) на верхушке флагштока и голова Миши \(M\) лежат на одной прямой. Тогда скорость облака относительно Земли связана со скоростью Миши соотношением \[\frac{v_\text{обл.}}{v_M} = \frac{AB}{AM}.\] Отношение расстояний выражается через высоты: \[\frac{AB}{AM} = \frac{h_B - h_A}{h_A - h_M} = \frac{1000~\text{м} - 10~\text{м}}{10~\text{м} - 1{,}5~\text{м}} \approx 116{,}5.\] Тогда \(v_\text{обл.} = 116{,}5\cdot0{,}3~\text{м/с} \approx 35\) м/с.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи