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河宽d=100m,水流速度v1=3m/s,船在静水中的速度是v2=4m/s,求:

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/10 17:56:59
河宽d=100m,水流速度v1=3m/s,船在静水中的速度是v2=4m/s,求:
(1)欲使船渡河时间最短,船应怎样渡河?最短时间是多少?船经过的位移是多大?
(2)欲使船航行距离最短,渡河时间多长?
(1)设船与岸成θ角向对岸行驶,
如图答所示,则当船行至对岸时,s2=
d
sinθ,t=
s2
υ2=
d
υ2sinθ.
当sinθ=1时,t最小,即船应沿垂直与河岸的方向渡河.tmin=
d
υ2=
100
4s=25s,
船经过的位移大小:s=vt,v=

v21+
v22=5m/s,s=5×25m=125m.
(2)欲使船航行距离最短,需使船的实际位移(合位移)与河岸垂直,
如图所示.则合速度υ=
υ22−υ12=
42−32m/s=
7m/s,
t=
d
υ=
100

7s=
100
7
7s;
答:(1)欲使船渡河时间最短,船应垂直河岸渡河,最短时间是25s;船经过的位移是125m;
(2)欲使船航行距离最短,渡河时间
100
7
7s.