2019-02-27
Маленький дракончик летит к своей родовой скале. Дракончик маленький и быстро устаёт, поэтому сначала он активно машет крыльями и летит под углом 45 градусов к горизонтали, а потом отдыхает, опускаясь вертикально вниз. Траектория полёта дракончика показана на рисунке. Чему равна средняя горизонтальная скорость дракончика за большое время полёта, если он активно летит то же время, что и отдыхает? Средняя скорость движения дракончика во время отдыха равна 10 м/с.
Решение:
Когда дракончик активно машет крыльями, он летит под углом $45^{ \circ}$ к горизонтали, а значит, его горизонтальная скорость в этот момент равна вертикальной.
Из траектории дракончика видно, что его средняя высота за время полёта не меняется, то есть за время активного полёта он поднимается на ту же высоту, на которую опускается, отдыхая. Учитывая, что время активного полёта и отдыха равно, получаем, что средняя вертикальная скорость дракончика во время активного полёта равна средней скорости $V_{0}$ во время отдыха.
А это значит, что и средняя горизонтальная скорость дракончика во время полёта равняется средней скорости дракончика во время отдыха. Из этого, учитывая, что дракончик с этой скоростью летит ровно половину времени, получаем ответ.
$V_{ср} = V_{0} /2 = 5 м/с$
Примечание: Отметим, что решение пишется именно для средних скоростей. Для мгновенных скоростей не все равенства, приведённые в решении, будут верны.