物理,为什么当船头方向与合速度方向垂直时,渡河位移最短

问题描述:

为什么当船头方向与合速度方向垂直时,渡河位移最短

高一 1个回答 分类:物理 2022-07-27

问题解答:

我来补答

船的运动可分解为沿河岸的运动(设为x轴)与垂直于河岸的运动(设为y轴),由运动的等时性可知时间的计算可以用y轴的位移除以y轴的速度,而y轴的位移无论船到达河对岸的什么位置一定等于河宽(设为d),所以最短时间显然就取决于y轴的速度,y轴速度越大,渡河时间就越短.y轴最大速度就等于船速,即船头垂直于河岸.
如果要位移最短,若船速大于水速,则使得船头偏向水流反向,直到合速度的方向为垂直河岸,此时显然位移最短.但是如果船速小于水速,则即使小船完全反向行驶都会顺水而下,此时就看船与水速度的合速度,其方向最偏向于垂直于河岸的情况为最短位移.(因为此时合速度已经达不到垂直于河岸了)

 
 
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