Question

Автомобиль движется со скоростью, модуль которой v = 54 км\ч. Найдите угол к вертикали, под которым оставляют след капли дождя, стекая по боковому стеклу автомобиля, если модуль скорости их движения относительно поверхности Земли v =15м\с. Погода безветренная.

Answer 1

скорость автомобиля:

v=54км/ч=15м/с

Примем, что капли падают вертикально, тогда скорость капли будет равна геометрической сумме скорости машины и скорости капли относительно поверхности Земли.

vx=15м/с

vy=15м/с

tga=vx/vy=1 => a=45°

Answer 2

Для решения данной задачи воспользуемся понятием относительной скорости. Поскольку погода безветренная, скорость дождевых капель относительно земли равна разности скорости дождя относительно автомобиля и скорости автомобиля относительно земли.

Обозначим:

• V_d - скорость дождевых капель относительно автомобиля (15 м/с);
• V_a - скорость автомобиля относительно земли (54 км/ч).

Переведем скорость автомобиля в метры в секунду: V_a = 54 км/ч * (1000 м / 1 км) / (3600 сек / 1 ч) ≈ 15 м/с.

Теперь найдем относительную скорость V_rel: V_rel = |V_d - V_a| = |15 м/с - 15 м/с| = 0 м/с.

Относительная скорость равна нулю, что означает, что дождевые капли стекают вертикально вниз. Таким образом, угол к вертикали, под которым оставляют след капли дождя, равен 0 градусов.