Чтобы определить скорость падения капель дождя, нам нужно рассмотреть движение капель относительно автомобиля, который движется с определенной скоростью. Давайте разберем этот вопрос по шагам.
Шаг 1: Определение скорости автомобиля- Скорость автомобиля задана как более 36 км/ч. Для удобства переведем это значение в метры в секунду.
- 1 км/ч = 1/3.6 м/с, следовательно, 36 км/ч = 36 / 3.6 = 10 м/с.
- Таким образом, скорость автомобиля составляет более 10 м/с.
Шаг 2: Угол наклона автомобиля- Автомобиль наклонен вперед под углом 60° к горизонту. Это означает, что капли дождя должны падать под углом, чтобы не оставлять следов на стекле.
- Когда капли падают вертикально вниз, их горизонтальная скорость должна соответствовать горизонтальной скорости автомобиля, чтобы капли не оставляли следов.
Шаг 3: Разложение скорости капель дождя- Рассмотрим скорость падения капель дождя как V. Эта скорость будет вертикальной.
- Горизонтальная скорость капель дождя должна быть равна горизонтальной составляющей скорости автомобиля.
- Горизонтальная составляющая скорости автомобиля можно найти, используя тригонометрию: Vx = V * cos(60°).
- Поскольку cos(60°) = 0.5, то Vx = 0.5 * V.
Шаг 4: Установка равенства скоростей- Мы знаем, что Vx (горизонтальная скорость капель дождя) должна быть равна скорости автомобиля, которая более 10 м/с.
- Таким образом, у нас есть уравнение: 0.5 * V = 10 м/с.
Шаг 5: Решение уравнения- Умножим обе стороны уравнения на 2: V = 20 м/с.
Таким образом, скорость падения капель дождя составляет 20 м/с. Это означает, что капли падают с этой скоростью вертикально вниз, что позволяет им не оставлять следов на заднем стекле автомобиля, наклоненном под углом 60° к горизонту.