Задачи › Движение по реке, переправы, ветер

Катер через реку

  1. Катер через реку

    «Шаг в будущее» 2018/19, 11 кл.
    4/10

    Из пункта \(A\), находящегося на берегу реки, выезжает велосипедист и, двигаясь со скоростью \(\vartheta = 5\) м/с вдоль реки, прибывает в пункт \(B\), находящийся ниже по течению, через \(80\) с. Одновременно с велосипедистом, с противоположного берега из точки \(C\) отплывает катер, который должен попасть в пункт \(B\) одновременно с велосипедистом. С какой минимальной скоростью в км/ч относительно воды должен плыть катер, если скорость течения реки \(\vartheta = 5\) км/ч, а ширина реки \(b = 300\) м.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Скорость катера относительно берега складывается из его скорости относительно воды и скорости течения. Её направление задано точками \(C\) и \(B\). Минимальная скорость относительно воды перпендикулярна результирующей скорости.

    Ответ

    \(3\) км/ч.

    Решение

    Скорость катера относительно берега \(\vec v_K = \vec u + \vec v_0\) направлена от точки \(C\) к точке \(B\), где \(\vec u\) — скорость катера относительно воды, \(\vec v_0\) — скорость течения. Модуль \(u\) минимален при \(\vec u \perp \vec v_K\), тогда \(u_{\min} = v_0\cos\alpha\), где \(\alpha\) — угол между \(CA\) и \(CB\). Из треугольника \(ACB\), с учётом \(AB = 5 \cdot 80 = 400\) м: \[\cos\alpha = \frac{AC}{\sqrt{AC^2 + AB^2}} = \frac{300}{\sqrt{400^2 + 300^2}} = \frac{3}{5}.\] Тогда \(u_{\min} = 5 \cdot \frac{3}{5} = 3\) км/ч.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи