2019-11-17
Вы находитесь на судне, которое идет с постоянной скоростью $v_{1} = 15$ узлов (1 узел есть единица скорости, равная одной миле в час) прямолинейным курсом. Катер, идущий постоянным курсом со скоростью $v_{2} = 26$ узлов, находится в шести милях южнее. Позднее он проходит точно у вас за кормой, причем в этот момент времени находится к вам ближе всего - на расстоянии трех миль.
Найдите курс судна. Какое время прошло между двумя моментами, указанными в задаче? Курсом судна называется направление его движения, отсчитываемое по часовой стрелке от направления на север.
Решение:
Рассмотрим движение катера в системе отсчета, жестко связанной с нашим кораблем и, следовательно, двйжущейся поступательно со скоростью $\vec{v}_{1}$ относительно Земли. Скорость катера в этой системе отсчета $\vec{v}_{21} = \vec{v}_{2} - \vec{v}_{1}$ постоянна по величине и направлению, поэтому траектория катера во введенной системе отсчета является прямой (см. рисунок).
По условию наибольшее сближение происходит в тот момент, когда катер находится у нас за кормой, т. е. $\vec{v}_{21} \perp \vec{v}_{1}$. Поскольку $AB_{1} \perp BB_{1}, AB_{1} = AB/2$, то $\angle ABB_{1} = 30^{ \circ}$.
Следовательно, курс нашего корабля равен 300 или $60^{ \circ}$. Второму ответу соответствует пунктирный чертеж на рисунке. Очевидно, что $v_{21} = \sqrt{v_{2}^{2} - v_{1}^{2}}$, поэтому искомый промежуток времени равен
$\Delta t = \frac{BB_{1}}{v_{21}} = \frac{AB}{v_{21}} \cos 30^{ \circ} \approx 20 мин$.