Question

Мяч бросают со скоростью 5 м/с внутри железнодорожного вагона. Поезд движется со скоростью 30 м/с.Чему равна скорость мяча относительно земли,если один раз его бросают в направлении движения поезда,а другой раз-в противоположном направлении?

Answer 1

35 м/с попутно движению поезда и 25 в противоположном направлении

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться принципом относительности Галилея. Согласно этому принципу, если движущийся относительно какой-то системы наблюдения объект бросается внутри этой системы, то его скорость относительно другой системы, двигающейся равномерно относительно первой, равна векторной сумме его скорости внутри первой системы и скорости самой системы.

Пусть \( v_п \) - скорость мяча относительно поезда (внутри вагона), \( v_п = 5 \ м/с \), \( v_{поезда} \) - скорость поезда, \( v_{поезда} = 30 \ м/с \), \( v_з \) - скорость мяча относительно Земли.

1. Бросок в направлении движения поезда: Скорость мяча относительно Земли в этом случае будет равна сумме скорости поезда и скорости мяча относительно поезда: \[ v_з = v_{поезда} + v_п = 30 \ м/с + 5 \ м/с = 35 \ м/с \]

2. Бросок в противоположном направлении: В этом случае скорость мяча относительно Земли будет разностью скорости поезда и скорости мяча относительно поезда: \[ v_з = v_{поезда} - v_п = 30 \ м/с - 5 \ м/с = 25 \ м/с \]

Таким образом, если мяч бросают в направлении движения поезда, его скорость относительно Земли будет \(35 \ м/с\), а если бросают в противоположном направлении, то скорость составит \(25 \ м/с\).