Вопрос: Помогите, пожалуйста! Автомобиль движется со скоростью 36 км/ч. Как можно определить модуль скорости капель дождя относительно Земли, если они, стекая по боковому стеклу, образуют угол α=45° с вертикалью? Погода безветренная.

Физика 9 класс Относительность движения модуль скорости капель дождя угол α=45° скорость автомобиля физика 9 класс движение капель дождя безветренная погода Новый

Чтобы определить модуль скорости капель дождя относительно Земли, нам нужно проанализировать движение как автомобиля, так и капель дождя. Давайте рассмотрим шаги решения этой задачи.

Шаг 1: Преобразование скорости автомобиля

Сначала преобразуем скорость автомобиля из километров в час в метры в секунду, так как это более удобная единица для расчетов в физике.

• 1 км/ч = 1/3.6 м/с
• 36 км/ч = 36 / 3.6 = 10 м/с

Таким образом, скорость автомобиля составляет 10 м/с.

Шаг 2: Анализ движения капель дождя

Капли дождя, стекая по боковому стеклу, образуют угол α = 45° с вертикалью. Это означает, что их скорость имеет две составляющие:

• Вертикальная составляющая (Vy) - скорость, с которой капли падают вниз.
• Горизонтальная составляющая (Vx) - скорость, с которой капли движутся в горизонтальном направлении.

Шаг 3: Использование угла для определения составляющих скорости

Поскольку угол α = 45°, это говорит о том, что вертикальная и горизонтальная составляющие скорости капель дождя равны. Мы можем записать:

• Vy = Vx

Шаг 4: Определение горизонтальной составляющей

Горизонтальная составляющая скорости капель дождя (Vx) равна скорости автомобиля, так как погода безветренная:

• Vx = 10 м/с

Шаг 5: Определение вертикальной составляющей

Поскольку Vy = Vx, то:

• Vy = 10 м/с

Шаг 6: Определение модуля скорости капель дождя

Теперь мы можем найти модуль скорости капель дождя (V), используя теорему Пифагора, так как Vx и Vy образуют прямоугольный треугольник:

• V = √(Vx² + Vy²)
• V = √(10² + 10²) = √(100 + 100) = √200 = 10√2 м/с
• Приблизительно V ≈ 14.14 м/с.

Ответ: Модуль скорости капель дождя относительно Земли составляет примерно 14.14 м/с.