2017-11-06
Спортсмен-воднолыжник буксируется катером посредством длинного троса. Катер движется по прямой со скоростью 10 м/с. Траектория спортсмена представляет собой ломаную линию, отрезки которой составляют угол $45^{ \circ}$ с направлением движения катера. Как говорят моряки, он идет галсами (см. рис.). Какова скорость спортсмена в тот момент, когда он пересекает ось движения катера?
Решение:
Длина троса, соединяющего точку А (спортсмен) и точку В (катер), остается неизменной во время движения, но сами точки А и В движутся. Расстояние между двумя движущимися точками может оставаться постоянным только в том случае, когда проекции мгновенных скоростей точек на прямую, соединяющую их, равны. Это довольно очевидно. Если их мгновенные скорости в этом направлении одинаковы, то за равные промежутки времени они в этом направлении смещаются на одинаковую величину, а расстояние между ними не изменяется. Получается простое соотношение (см. рис.):
$v_{сп} \cdot \cdot \alpha = v_{кат}, v_{сп} = \frac{v_{кат}}{ \cos \alpha} = 14,1 м/с$.