Задачи › Относительность движения, сложение скоростей

Два корабля

  1. Два корабля

    МОШ 2002/03, 9 кл.
    4/10

    Два корабля находятся в море и движутся равномерно и прямолинейно. Первый в полдень был в 40 милях севернее маленького острова и двигался со скоростью 15 миль в час в направлении на восток. Второй в 8 часов утра этого же дня был в 100 милях восточнее того же острова и двигался со скоростью 15 миль в час в направлении на юг. На каком минимальном расстоянии друг от друга прошли корабли и в какой момент времени это случилось?

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    Минимальное расстояние \(L = 100\sqrt{2} \approx 141{,}4\) мили; это произошло в полдень (в \(12^{00}\)).

    Решение

    Нарисуем положения кораблей в \(12^{00}\). В этот момент первый корабль движется со скоростью \(v_1 = 15\) миль в час на восток, а второй корабль находится на 100 миль восточнее и на 60 миль южнее острова и движется со скоростью \(v_2 = 15\) миль в час на юг. Перейдём в систему отсчёта, связанную с одним из кораблей — например, с первым. Пусть начало координат совпадает с первым кораблём, ось \(X\) направлена с запада на восток, а ось \(Y\) — с севера на юг. В этой системе отсчёта второй корабль в \(12^{00}\) находится в точке с координатами \((x_0, y_0) = (100\text{ миль}, 100\text{ миль})\) и движется со скоростью \((v_x, v_y) = (-v_1, v_2) = (-15\text{ миль/ч}, 15\text{ миль/ч})\) в направлении, перпендикулярном линии, соединяющей оба корабля (см. рис. 1.21). Очевидно, что именно в этот момент расстояние между кораблями минимально и равно \(L = 100\sqrt{2} \approx 141{,}4\) мили.

    Рисунок

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи