2017-04-24
Капли дождя, падающие вертикально, попадают на стекло окна вагона, движущегося со скоростью $u=36 км/ч$, и оставляют на нем след под углом $60^{ \circ}$ к вертикали. Определить скорость падения капель $v$.
Решение:
Рассмотрим движение капли в системе отсчета, связанной с движущимся вагоном (рис.). Пусть $\vec{v}_{отн}$ - скорость капли в этой подвижной системе отсчета. Используя закон сложения скоростей, получим: $\vec{v} = \vec{v} + \vec{v}_{отн} \Rightarrow \vec{v}_{отн} = \vec{v} - \vec{v} = \vec{v} + (- \vec{v})$.
Построим вектор $\vec{v}_{отн}$ (рис.).
Итак, в системе отсчета, связанной с вагоном, капля имеет скорость $\vec{v}_{отн}$, направленную под углом $\alpha$ к вертикали. Модули векторов $\vec{u}$ и $- \vec{u}$ равны, поэтому из $\Delta ABC$:
$v = u/ tg \alpha = 20,8 км/ч = 5,8 м/с$.