Лодка под мостом
Моторная лодка неподвижно покоится на воде так, что её носовая часть находится точно под краем моста. Капитан стоит в носовой части, а матрос — в хвостовой части лодки. В некоторый момент времени лодка начинает двигаться с постоянным ускорением и проходит под мостом. Капитан заметил, что он был под мостом в течение времени \(T_1\). В течение какого времени под мостом находился матрос, если длина лодки в пять раз больше ширины моста?

▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
ПодсказкаПусть \(L\) — ширина моста, а \(a\) — ускорение лодки. Выпишите, какой путь проходит нос лодки к моменту, когда капитан выходит из-под моста, и к моментам, когда матрос входит под мост и выходит из-под него.
▶ОтветСкрыть: ответ
Ответ\(T_2=(\sqrt{6}-\sqrt{5})\,T_1\).
▶РешениеСкрыть: решение
РешениеШирину моста обозначим \(L\), тогда длина лодки равна \(5L\). Ускорение лодки обозначим \(a\). Отсчёт времени начнём с момента старта.
Капитан находится под мостом от момента \(t=0\) (нос у левого края моста) до \(t_1=T_1\), когда нос проходит расстояние \(L\): $$L=\dfrac{aT_1^2}{2}.$$
Матрос находится в хвостовой части, которая в начальный момент отстоит от носа на \(5L\). Он оказывается под левым краем моста, когда нос проходит \(5L\), а под правым краем — когда нос проходит \(6L\): $$5L=\dfrac{at_2^2}{2}, 6L=\dfrac{at_3^2}{2}.$$
Время нахождения матроса под мостом равно \(T_2=t_3-t_2\). Из уравнений получаем \(t_2=\sqrt{5}\,T_1\) и \(t_3=\sqrt{6}\,T_1\), поэтому $$T_2=(\sqrt{6}-\sqrt{5}) T_1\approx 0{,}21 T_1.$$
Прочитали решение — спросите себя, как можно было до этого додуматься. А через день-два решите задачу заново, не подглядывая.
Похожие задачи
- Новая встреча частиц Савченко, №1.2.2
- График по условиям Савченко, №1.2.4
- Колонна на повреждённом шоссе Савченко, №1.2.5
- Полукруглый график Савченко, №1.2.6
- Воздушный шарик Савченко, №1.2.12
- Скорость по графику a(t) Савченко, №1.2.14