Решить задачу по физике По течению реки движутся катер и плот. Через некоторое время они поравнялись, а ещё через минуту расстояние между ними составило 600 м. Катер прибыл в пункт назначения через 30 минут, а плот - через 5,5 часа. Считая движение плота и катера равномерным и прямолинейным, определить скорость воды в реке.
Обозначим скорость катера как Vк, скорость воды как Vв, и скорость плота как Vп.
По условию задачи мы имеем движение одной и той же точки (плота) относительно другой (катера), поэтому можем составить уравнение движения:
Vп = Vк + Vв
По условию, пока они не поравнялись, расстояние между ними уменьшалось равномерно. Запишем это в виде уравнения:
Vк t = Vп t + 600
где t - время, за которое катер и плот поравнялись.
После того, как они поравнялись, катер еще проплыл 600 метров, и время, за которое плот выровнялся с катером, уменьшилось более чем в 5 раз. Запишем это в виде уравнения:
Vк 0,5 = Vп 30
Теперь можем решить систему уравнений. Подставляем Vп = Vк + Vв из первого уравнения во второе:
Vк t = (Vк + Vв) t + 600 Vк 0,5 = (Vк + Vв) 30
Раскрываем скобки и преобразуем уравнения:
Vк t = Vк t + Vв t + 600 Vк 0,5 = Vк 30 + Vв 30
Отбрасываем Vк * t, так как они сокращаются, получаем:
Vв t = 600 Vв 30 = Vк * 29,5
Отсюда найдем, что Vв = 600 / t и Vк = 29,5 * Vв / 30
Подставляем найденные значения скоростей плота и катера в уравнение Vп = Vк + Vв:
Обозначим скорость катера как Vк, скорость воды как Vв, и скорость плота как Vп.
По условию задачи мы имеем движение одной и той же точки (плота) относительно другой (катера), поэтому можем составить уравнение движения:
Vп = Vк + Vв
По условию, пока они не поравнялись, расстояние между ними уменьшалось равномерно. Запишем это в виде уравнения:
Vк t = Vп t + 600
где t - время, за которое катер и плот поравнялись.
После того, как они поравнялись, катер еще проплыл 600 метров, и время, за которое плот выровнялся с катером, уменьшилось более чем в 5 раз. Запишем это в виде уравнения:
Vк 0,5 = Vп 30
Теперь можем решить систему уравнений. Подставляем Vп = Vк + Vв из первого уравнения во второе:
Vк t = (Vк + Vв) t + 600
Vк 0,5 = (Vк + Vв) 30
Раскрываем скобки и преобразуем уравнения:
Vк t = Vк t + Vв t + 600
Vк 0,5 = Vк 30 + Vв 30
Отбрасываем Vк * t, так как они сокращаются, получаем:
Vв t = 600
Vв 30 = Vк * 29,5
Отсюда найдем, что Vв = 600 / t и Vк = 29,5 * Vв / 30
Подставляем найденные значения скоростей плота и катера в уравнение Vп = Vк + Vв:
Vп = (29,5 Vв / 30) + Vв
Vп = 29,5 Vв / 30 + Vв
Vп = (29,5/30 + 1) Vв
Vп = 59,5/30 Vв
Теперь можем найти скорость воды в реке, подставив Vп = Vв:
Vв = (59,5 / 30) * Vв
1 = 59,5 / 30
Vв = 30 / 59,5 ≈ 0,5042 м/с
Ответ: скорость воды в реке составляет около 0,5042 м/с.