2020-01-08
Деревянный плот оттолкнули от берега реки так, что в начальный момент его скорость была равной $v$ и направлена перпендикулярно берегу. Траектория плота показана на рисунке. Красный крестик на траектории - место, в котором плот находился через время $T$ после начала движения. Считая скорость реки постоянной и равной $\vec{u}$, найти графически точки траектории, в которых плот находился в моменты времени $2T, 3T, 4T$.
Решение:
Рассмотрим движение плота в системе отсчета^ связан ной с водой, т. е. движущейся со скоростью $\vec{u}$. В этой системе плот имеет начальную скорость $\vec{v}^{ \prime} = \vec{v} - \vec{u}$ и движется, по прямой. При этом скорость плота $\vec{v}^{ \prime}$ уменьшается из-за действия на него силы сопротивления воды. (Если бы сопротивление отсутствовало, то через время $T$ плот оказался бы в точке $c$ с координатами $x_{c} =uT, y_{c} = vT$.) Перемещение плота относительно берега за время $T$ складывается из его перемещения $\vec{s}_{в} = \vec{u}T$ относительно воды и перемещения воды $\vec{s}_{п} =\vec{v}^{ \prime}T$ (см. рисунок). За время $2T$ перемещение воды будет вдвое большим. Отложим от точки О вдоль оси $x$ отрезок длиной $2s_{в}$, и проведем через точку с координатой $2s_{в}$ прямую, параллельную $\vec{s}_{п}$. Эта прямая пересекает траекторию плота в точке, отмеченной синим крестиком,- в этой точке будет находиться плот через время $2T$ после начала движения.
Аналогичным построением находятся точки, в которых плот будет через время $3T, 4T$ и т. д.