某河宽d=100m,水流速度为3m⼀s,船在静水中的速度为5m⼀s,问:(1)船渡河的最短时间多长?船的位移多大

2024-11-02 17:32:15
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(1)垂直渡河,时间最短,则最短时间t1=

d
vc
100
5
s=20s,
位移为:x=
1002+(3×20)2
m
=116.6m
(2)欲使船沿最短路径到达对岸,合速度必须垂直河岸,
设与河岸的角度θ1,则有:cosθ1=
3
5

解得:θ1=53o
而渡河时间t2=
d
v
100
4
s
=25s
(3)因水流流速大于船在静水中的速度,
如右图所示,
欲使船沿最短路径到达对岸,船应与河岸成θ2

则有:与河岸的角度sinθ2
4
5

解得:θ2=53o
而渡河时间t3=
d
vcos53°
=41.7s
答:(1)船渡河的最短时间20s,船的位移116.6m;
(2)欲使船沿最短路径到达对岸,船应与河岸成53°的角度行驶,渡河时间25s;
(3)若水流流速为5m/s,船在静水中的速度为3m/s时,欲使船沿最短路径到达对岸,船应与河岸成53°,渡河时间为41.7s.