问物理啦~~~~
甲,乙两船,在静水中航行速度为v甲,v乙,两船从同一渡口向河对岸划去,已知甲船想以最短时间过河,乙船想以最短航程过河,结果两船抵达对岸的地点恰好相同,则甲,乙两穿渡河所用的时间比t甲:t乙为多少? 两船抵达对岸的地点怎么会相同呢?
答;船参与了自身划行和随水漂流两个分运动,由于水流速度并不影响船在垂直河岸方向的分运动,所以当船头垂直指向对岸运动,渡河时间最短t=d/v船(其中d为河宽),这时船到达正对岸的下游。 对于船渡河的最小位移问题又分成两种情况。 (1)若v船v水,此时最短位移为河宽d,如图(1)所示,船头指向与河岸上游成θ角,满足cosθ=v水/v船,渡河时间t=d / v合,船到达正对岸,所以此种情况不符合甲、乙两船抵达对岸的同一地点。
(2)若v船解; 由图(2)可知:V乙/ v水=cosα,① v水t甲=(v水- V乙cosα)t乙,② 将①代入②式有t甲/v乙=(v^2水-V^2乙)/ v^2水③ 由于cosα=V乙/v水=v甲/√(v^2甲+ V^2乙)④ 将④式两边平方并整理可得:v^2甲 V^2乙= V^2乙v^2甲 + V^2乙v^2水⑤ 进一步整理得(v^2水- V乙)/ v^2水=V^2乙/v^2甲⑥ 比较③、⑥两式可得t甲/t水= V^2乙/v^2甲 。
在静水中。v乙:v甲
答:首先是最短时间过河的情况,要想最短时间过河只有使船的速度垂直河岸(标记为情况甲)。其次是最短路程到达对岸的情况,要想是最短路程那就是河宽(标记为情况乙)。而题目...详情>>
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