Для решения задачи о сложном движении лодки, переплывающей реку, используем принципы векторного сложения скоростей и графический метод. Распишем решение подробно.
Дано:
- Ширина реки ( d = 48 \, \text{м} ) (это расстояние, которое лодка пересекает перпендикулярно течению, то есть вдоль оси ( y )).
- Снос лодки течением составляет ( s = 36 \, \text{м} ) (это расстояние, на которое течение уносит лодку вдоль оси ( x )).
Необходимо графически определить полный путь лодки.
Анализ задачи:
Лодка движется в результате двух скоростей:
- Скорость относительно воды — это скорость, с которой лодка гребёт поперёк реки (перпендикулярно течению). Она направлена вдоль оси ( y ).
- Скорость течения реки — это скорость воды, которая уносит лодку вдоль реки (параллельно течению). Она направлена вдоль оси ( x ).
Такое движение лодки — это пример сложения двух перпендикулярных скоростей. В результате лодка движется по диагонали, а её полный путь (траектория) будет гипотенузой прямоугольного треугольника.
Графическое представление:
Нарисуем прямоугольную систему координат:
- Ось ( y ) будет направлена перпендикулярно течению (то есть поперёк реки).
- Ось ( x ) будет направлена вдоль течения реки.
Отложим вектор скорости лодки относительно воды вдоль оси ( y ). Его длина на графике соответствует ширине реки ( d = 48 \, \text{м} ).
Отложим вектор скорости течения вдоль оси ( x ). Его длина на графике соответствует сносу лодки ( s = 36 \, \text{м} ).
Траектория движения лодки — это диагональ прямоугольного треугольника, построенного на этих двух векторах. Она показывает полный путь, который лодка прошла относительно берега.
Вычисление пути лодки:
Для определения длины полного пути лодки воспользуемся теоремой Пифагора. Полный путь ( L ) будет гипотенузой треугольника с катетами ( d ) и ( s ):
[
L = \sqrt{d^2 + s^2}.
]
Подставим значения:
[
L = \sqrt{48^2 + 36^2}.
]
Посчитаем:
[
48^2 = 2304, \quad 36^2 = 1296.
]
[
L = \sqrt{2304 + 1296} = \sqrt{3600} = 60 \, \text{м}.
]
Ответ:
Полный путь лодки относительно берега составляет ( 60 \, \text{м} ). Графически это соответствует диагонали прямоугольного треугольника с катетами ( 48 \, \text{м} ) и ( 36 \, \text{м} ).