Номер 1, страница 134 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Кинематика. Глава 1. Кинематика точки. Основные понятия кинематики. Параграф 1.29. Относительность движения - номер 1, страница 134.

Условие.

? По реке плывёт плот. Человек переходит из одной точки плота в другую в направлении, перпендикулярном течению реки. Начертите перемещение человека относительно плота, относительно берега, а также перемещение плота относительно берега.

Решение.

Решение

Для решения задачи и описания векторов перемещений воспользуемся принципом относительности движения. Согласно этому принципу, перемещение человека относительно неподвижной системы отсчета (берега) равно векторной сумме его перемещения относительно подвижной системы отсчета (плота) и перемещения самой подвижной системы отсчета (плота) относительно неподвижной (берега).

Введем следующие обозначения для векторов перемещения:
$\vec{s}_{чп}$ — перемещение человека относительно плота.
$\vec{s}_{пб}$ — перемещение плота относительно берега.
$\vec{s}_{чб}$ — перемещение человека относительно берега.

Закон сложения перемещений для данной задачи будет выглядеть так:
$\vec{s}_{чб} = \vec{s}_{чп} + \vec{s}_{пб}$

Чтобы начертить (описать) эти перемещения, представим, что течение реки направлено горизонтально, например, слева направо.

перемещение человека относительно плота

По условию задачи, человек переходит из одной точки плота в другую в направлении, перпендикулярном течению реки. Это означает, что вектор его перемещения относительно плота, $\vec{s}_{чп}$, будет направлен перпендикулярно вектору перемещения плота $\vec{s}_{пб}$. На чертеже этот вектор будет изображаться стрелкой, направленной вертикально (например, вверх), если течение направлено горизонтально.

Ответ: Перемещение человека относительно плота — это вектор, направленный перпендикулярно течению реки.

относительно берега

В данном пункте рассматривается перемещение человека относительно берега. Это результирующее перемещение, которое складывается из двух одновременных движений: движения человека по плоту и движения плота вместе с течением. Согласно формуле сложения перемещений, $\vec{s}_{чб} = \vec{s}_{чп} + \vec{s}_{пб}$. Так как векторы-слагаемые $\vec{s}_{чп}$ (перемещение поперек течения) и $\vec{s}_{пб}$ (перемещение по течению) взаимно перпендикулярны, их векторная сумма находится по правилу треугольника (или параллелограмма). Результирующий вектор $\vec{s}_{чб}$ будет гипотенузой в прямоугольном треугольнике, где катетами являются векторы $\vec{s}_{чп}$ и $\vec{s}_{пб}$. Направлен этот вектор будет под некоторым острым углом к берегу в сторону течения.

Ответ: Перемещение человека относительно берега является векторной суммой перемещения человека относительно плота и перемещения плота относительно берега; этот вектор направлен под углом к берегу по течению реки.

перемещение плота относительно берега

Плот плывет по реке, его скорость и направление движения относительно берега полностью определяются течением. Следовательно, вектор перемещения плота относительно берега, $\vec{s}_{пб}$, всегда направлен по течению реки. В нашем примере он будет изображаться горизонтальной стрелкой, направленной вправо.

Ответ: Перемещение плота относительно берега — это вектор, направленный по течению реки.