Задачи › Движение по реке, переправы, ветер

Волна на течении реки

  1. Волна на течении реки

    Росатом 2020/21, 9 кл.
    3/10

    Около берега текущей со скоростью \(v\) реки бросили камень (в точке А), и по поверхности воды стала распространяться волна (см. рисунок). Через какое время волна достигнет точки В на другом берегу реки, расположенной напротив точки А, если ширина реки \(l\), скорость волны в стоячей воде составляет \(4v\)?

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Перейдите в систему отсчета, связанную с водой: в ней волна расходится из точки А с одинаковой скоростью во всех направлениях, а город В на другом берегу движется.

    Ответ

    \(t=\dfrac{l}{\sqrt{15}\,v}\).

    Решение

    Будем решать задачу в системе отсчета, связанной с водой. В этой системе отсчета волны на поверхности имеют форму полукругов и распространяются со скоростью \(4v\) в любом направлении. А вот город В движется в противоположную течению сторону со скоростью \(v\). Поэтому волна придет в город В в такой момент времени \(t\), когда расстояние от начального положения города В до его положения в этот момент (точка В’ на рисунке) будет вчетверо меньше расстояния от начального положения точки А до города В в момент прихода туда волны (расстояние АВ’; см. рисунок). Отсюда находим \[l = \sqrt{16v^2t^2 - v^2t^2} = \sqrt{15}\,vt ,\] или \[t = \frac{l}{\sqrt{15}\,v} .\] (конечно, можно было решить задачу и в системе отсчета, связанной с землей, но тогда скорость волны пришлось бы находить по закону сложения скоростей).

    Рисунок

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи