2016-09-17
Автобус движется с постоянной скоростью $u = 60 км/ч$, подолгу стоя на остановках. Идёт дождь с ветром. Дождевые капли образовали на боковом стекле автобуса следующую картину (см. рисунок). Скорость и направление ветра не меняются. Какова скорость падения капель дождя $v$? Что можно сказать о скорости ветра $\omega$? Дорога прямая, автобус не разворачивается.
Решение:
Картина, образованная дождевыми каплями на стекле, симметрична относительно вертикали. Из этого можно сделать вывод, что ветер сносит капли в направлении движения автобуса, причём составляющая скорости ветра, параллельная этому направлению, в два раза меньше скорости движения автобуса:
$\omega_{nap} = u/2 = 30 км/ч$.
Как видно из рисунка на остановках струи дождя образуют с вертикалью угол $\alpha \approx 30^{ \circ}$; следовательно, скорость падения капель
$v = \omega_{пар} ctg \alpha \approx 52 км/ч$$
О составляющей скорости ветра, перпендикулярной направлению движения, ничего сказать нельзя.