Номер 107, страница 23 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Законы движения и взаимодействия тел. Относительность движения - номер 107, страница 23.

Условие.

107. Пловец плывёт по течению реки. Определите скорость пловца относительно берега, если скорость пловца относительно воды 0,4 м/с, а скорость течения реки 0,3 м/с. Какую скорость имел бы пловец относительно воды, если бы плыл против течения реки?

Решение.

Дано:

Скорость пловца относительно воды, $v_{п/в} = 0,4$ м/с.

Скорость течения реки, $v_{т} = 0,3$ м/с.

Все величины представлены в системе СИ.

Найти:

1. Скорость пловца относительно берега, $v_{п/б}$ - ?

2. Скорость пловца относительно воды при движении против течения - ?

Решение:

Определите скорость пловца относительно берега, если скорость пловца относительно воды 0,4 м/с, а скорость течения реки 0,3 м/с.

Для нахождения скорости пловца относительно берега ($v_{п/б}$) используется закон сложения скоростей. Скорость тела в неподвижной системе отсчета (берег) равна векторной сумме его скорости в подвижной системе отсчета (вода) и скорости самой подвижной системы отсчета относительно неподвижной.

В векторной форме это выглядит так:

$\vec{v}_{п/б} = \vec{v}_{п/в} + \vec{v}_{т}$

В задаче пловец плывёт по течению, это означает, что вектор его скорости относительно воды ($\vec{v}_{п/в}$) и вектор скорости течения ($\vec{v}_{т}$) сонаправлены. В таком случае модули скоростей складываются:

$v_{п/б} = v_{п/в} + v_{т}$

Подставим данные значения:

$v_{п/б} = 0,4 \, \text{м/с} + 0,3 \, \text{м/с} = 0,7 \, \text{м/с}$

Ответ: скорость пловца относительно берега равна 0,7 м/с.

Какую скорость имел бы пловец относительно воды, если бы плыл против течения реки?

Скорость пловца относительно воды — это его собственная скорость, которая определяется его физическими усилиями. Эта величина не зависит от скорости течения реки. В условии задачи дано, что скорость пловца относительно воды составляет 0,4 м/с. Эта характеристика останется неизменной, независимо от того, плывёт ли пловец по течению или против него (при условии, что он прилагает те же усилия). Изменится только его скорость относительно берега.

Ответ: скорость пловца относительно воды составила бы 0,4 м/с.