zad17.doc

(20 KB) Pobierz
Zad 17

Zad 17. Po rzece płynie łódka ze stałą względem wody prędkością v1 prostopadłą do kierunku prądu rzeki. Woda w rzece płynie wszędzie równolegle do brzegów, ale wartość jej prędkości zależy od odległości od brzegów i dana jest wzorem:  v2 = v0 sin(πy/L), gdzie v0 = const, L jest szerokością rzeki. Wyznaczyć: 

a) wartość wektora prędkości łódki względem nieruchomych brzegów,

b) kształt toru łódki.

Rozwiązanie:

Układ współrzędnych ustalamy w ten sposób, że x(0) = 0 i y(0) = 0

a) v2 = v12 + v22

b) vx = v2 = v0sin(πy/L),      (1)

   vy = v1                             (2)

z (2)  otrzymujemy:  y = ∫v1dt = v1t + C1;  dla t=0  y = 0, więc C1 = 0, czyli   y = v1t.

Otrzymany wynik wstawiamy do (1) :

x = ∫v0sin( πv1t/L)dt = - (v0L/ v1)cos(πv1t/L) + C2,    dla t=0  x = 0, więc 0 = - v0L/ πv1 +  C2,  skąd C2 = v0L/πv1,

zatem x =  - ( v0L/ πv1)cos(  πv1t/L) + v0L/  πv1 = ( v0L/  πv1 ) [1 - cos ( πv1t/L),

gdy y = L     x = 2v0L/  πv1.       

 

 

...
Zgłoś jeśli naruszono regulamin