Флажок на верёвке
4/10С высокого берега озера за верёвку подтягивают лодку. К верёвке привязан флажок (см. рисунок). В момент, когда флажок оказался в точке \(C\) посередине между \(A\) и \(B\), верёвка была направлена под углом \(\alpha = 60^\circ\) к горизонту. Найдите скорость флажка в этот момент, если известно, что скорость лодки \(u = 1\) м/с.

▶Показать разборСкрыть разбор
Ответ\(v = u\sqrt{\cos^2\alpha + \dfrac{1}{4}\sin^2\alpha} \approx 0{,}66\) м/с.
РешениеРассмотрим проекции скорости флажка в точке \(C\) на направления вдоль верёвки и перпендикулярно ей (рис. 72):

\[v_{\text{п}} = u_{\text{п}} = u\cos\alpha,\] где \(u_{\text{п}}\) — проекция скорости лодки на направление \(AB\).
В системе отсчёта, движущейся со скоростью \(v_{\text{п}}\), нос лодки (точка \(B\)) и флажок в данный момент времени движутся вокруг общего центра (точки \(A\) на берегу) со скоростями \(u_L\) и \(v_L\) соответственно. Так как \(\dfrac{AB}{AC} = 2\), то \[v_L = \dfrac{1}{2}u_L = \dfrac{1}{2}u\sin\alpha.\] Тогда \[v = \sqrt{v_{\text{п}}^2 + v_L^2} = u\sqrt{\cos^2\alpha + \dfrac{1}{4}\sin^2\alpha} \approx 0{,}66\text{ м/с}.\]
Похожие задачи
- Автобус, велосипедист и грузовик МОШ 1997/98, 9 кл.
- Относительная скорость двух тел ВсОШ 1997/98, 9 кл.
- Медведь, заяц и утка МОШ 2010/11, 7 кл.
- Эскалатор МОШ 2011/12, 7 кл.
- Змейка и ворота МОШ 2011/12, 8 кл.
- Две улитки на квадрате Курчатов 2012/13, 8 кл.