Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Б. Метод відносного руху суден




Покажемо, що цю задачу можна розв’язати, розглядаючи відносний рух суден.

Абсолютна швидкість будь-якої точки (відносно нерухомої системи відліку) при складному русі визначається формулою

, (16)

де – відносна швидкість точки в рухомій системі та – переносна швидкість точки за рахунок руху системи. Тоді для швидкості відносного руху точки отримуємо

. (17)

Введемо рухому систему відліку , початок якої сумістимо з судном . У наступні моменти часу система буде рухатися зі швидкістю по траєкторії (рис. 4.1) абсолютного руху судна . При цьому декартові вісі абсолютної та рухомої систем будуть залишатися паралельними ( та ). Тоді швидкість точки буде відігравати роль переносної швидкості

. (18)

Отже, в системі судно буде залишатися нерухомим, а судно буде рухатися з відносною швидкістю , яку знаходимо з формули (17) з урахуванням (18)

. (19)

Спочатку розв’яжемо задачу графічно. За допомогою транспортира та лінійки будуємо початкове положення суден та . Оберемо зручний для швидкостей масштаб, наприклад, 1 см = 2 вузла та побудуємо вектори абсолютних швидкостей суден та (рис. 4.3). Щоб графічно побудувати вектор відносної швидкості треба згідно (19) до вектора додати вектор () (рис. 4.3).

Траєкторія руху судна В відносно нерухомого судна А лежить на векторі і визначає лінію відносного руху . Положення цієї лінії свідчить про те, що в нашому випадку судно В пройде перед судном судна А (по носу).

Для того, щоб знайти найкоротшу відстань між суднами, треба з точки А опустити перпендикуляр на лінію відносного руху – так ми отримуємо точку С. Вимірюємо мінімальну відстань між суднами dкр = = 2,1 милі.

Щоб визначити час розходження, потрібно відстань (вимірювання дає ≈ 9,1 миль) поділити на швидкість відносного руху. Вимірюємо довжину вектора та знаходимо модуль відносної швидкості = 19,5 вузлів. Отже = 9,1/19,5 ≈ 0,47 годин 28 хв.

Щоб розв’язати задачу аналітично,запишемо вирази для векторів швидкостей суден. Оскільки декартові вісі рухомої та абсолютної систем лишаються паралельними, то:

= , (20)

= . (21)

Тоді для вектора відносної швидкості отримуємо

+ (22)

Зауважимо, що отримані раніше вирази (9) та (10) для величин та визначають компоненти відносної швидкості та , відповідно. Після цього підрахуємо модуль відносної швидкості

= 19,4 (вуз.). (23)

Рівняння лінії відносного руху можна записати як рівняння прямої, що проходить через точку вздовж вектора , тому воно має вигляд

, (24)

де = 8,30 (милі) та = 4,41 (милі) та – тангенс кута нахилу лінії відносного руху до осі x, який знаходимо через компоненти вектора відносного руху

. (25)

Найкоротша відстань між суднами визначиться віддаллю точки А (0,0) від цієї прямої, тому

. (26)

Зауважимо, що формула (26) співпадає з формулою (15). Підставляючи дані, отримуємо

= 2,00 (милі).

Для знаходження моменту часу, коли судно буде в точці , потрібно віддаль поділити на модуль відносної швидкості

. (27)

Величину розраховуємо їз прямокутного трикутника

= 9,18 милі,

тоді

годин» 28 хв.

Таким чином усіма методами ми отримали близькі результати, які вказують, що швидкість відносного зближення суден = 19,4 вузла, вони розійдуться через » 28 хв. на найкоротшій відстані = 2,0 милі.

Більш того, розв’язок задачі методомвідносного руху суден, дозволяє узагальнити задачу на випадок розходження суден в області дії постійної течії, бо відносна швидкість в цьому випадку не зміниться. Дійсно

. (28)

Відповідь: = 2,00 милі та = 28 хв.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-11-18; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 564 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Большинство людей упускают появившуюся возможность, потому что она бывает одета в комбинезон и с виду напоминает работу © Томас Эдисон
==> читать все изречения...

2529 - | 2189 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.013 с.