物理小船过河问题?首先明确三个问题:1、船头的方向就是船速的方向;2、时间最短时,船速在水平和竖直方向无分速度;3、当V船>V水时,位移最小就是河宽。具体解法如下:(1) 当t=d/V船时,即t=600/14.4≈41.7s,此时开船方向垂直过河,V实际=18m/s,因此s=vt=750m;(2) 当s=d时,即s=600m,那么,物理小船过河问题?一起来了解一下吧。
1. 小船过河问题中,当小船垂直河岸过河时,过河时间与水流速度无关,只与船速有关。最短过河时间的计算公式为 t = s / v_船,其中 t 表示过河时间,s 表示河宽,v_船 表示船的速度。
2. 当船速大于水流速度,合速度可以垂直于河岸。此时,过河时间 t = s / v_船,其中 v_船 表示船的速度,v_水 表示水流速度。
3. 当船速小于水流速度时,合速度无法垂直于河岸。此时,小船以(Ω-90)的方向斜向上游时,可以垂直过河。过河时间 t = s / cos(Ω-90)v_船。
4. 小船在最短位移过河时,应以船速度的长度为半径,以流速箭头位置为圆心画圆。在圆上,找出过流速初始位置的切线,这条切线与最短位移重合。公式为 s = 河宽 * v_水 / v_船。
5. 在解决过河问题时,应根据题目给出的条件进行分析,选取合适的公式进行解答。总结这三种情况,可以发现它们各自有明确的条件,根据这些条件可以轻松解答问题。
6. 物理学是研究物质最一般的运动规律和物质基本结构的学科。它作为自然科学的带头学科,研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律。物理学是一门实验科学,充分用数学作为自己的工作语言,它是当今最精密的一门自然科学学科。
解析如下:
1. 当小船从A点出发时,若船头指向河正对岸的C点,所需渡河时间最短。因此,根据公式v1=d/t1,我们得出v1=100/(8×60)=0.208m/s。
2. 假设AB与岸成α角度,根据题目条件,此时恰好渡到正对岸C点。这意味着v1沿河岸方向的分速度恰好等于河水流速v2,所以我们有v2=v1cosα。
3. 同时,渡河时间可通过公式t=d/(V1sinα)来计算。将v1=d/t1代入上述公式,可得sinα=t1/t2=8/10=0.8。
4. 由此,我们可以计算出v2=v1cosα=0.208×0.6=0.125m/s。
5. 在第二次渡河过程中,假设小船被冲向下游的距离为CD,其值可通过公式x=v2t1计算得出。将v2=0.125m/s和t1=8s代入,得出x=0.125×8×100m=100m。
6. 但题目中提到,小船实际被冲向下游的距离为CD,即x=v1cosα•d/v1。将v1=0.208m/s和d=100m代入,得出x=0.6×100m=60m。
综上所述,小船在第二次渡河时被冲向下游的距离为60米。
小船过河问题三种情况及其公式是:
1、船的速度全部用来过河而并非作为分速度,从而推导出最短过河时间的方法是垂直河岸过河,公式为t=s/v船。
2、当船速大于水的流速时,流速与船速的合速度可以垂直于河岸,前提是船速要大于流速。当船速与流速的夹角为Ω时,小船以(Ω-90)的方向斜向上游时,小船可以垂直过河,此时过河时间t=s/cos(Ω-90)v船。
速度物理术语
国际单位制中,速度的量纲是LT^(-1),基本单位为米每秒,符号m/s。 最大值:真空光速c=299 792 458m/s 。
相关名词速率:速度的大小叫做速率,常叫做速度。运动物体在某一时刻(或某一位置)时的速度,叫做瞬时速度。
在讨论小船过河问题时,甲同学提出了一个观点:当水流速度\(V_2\)小于船在静水中的速度\(V_1\),且\(V_1\)与水流方向垂直时,小船过河的时间最短。具体来说,过河时间\(t=\frac{D}{V_1}\),其中\(D\)为河宽,而过河时小船与水流方向之间的角度\(\theta\)满足\(\tan\theta=\frac{V_1}{V_2}\)。
乙同学则有不同的见解:当船速\(V_1\)大于水速\(V_2\)时,若要使小船过河的位移最短,小船应当朝上游方向偏转,使得船速在垂直于水流方向上的分量\(V_1\sin\theta\)等于过河所需的速度。此时,过河时间\(t=\frac{D}{V_1\sin\theta}\),其中\(\theta\)的余弦值等于\(\frac{V_2}{V_1}\)。
丙同学进一步解释,当船速\(V_1\)大于水速\(V_2\)时,小船过河的最短时间与最短位移取决于船速和水速的相对大小,以及船相对于水的方向。具体而言,当小船与水流方向形成的角度为\(\theta\)时,小船过河的最短时间取决于船在垂直于水流方向上的实际速度,即\(V_1\sin\theta\)。
假设V水=V船 = V,河水宽度为d
V水=V船时,最短位移无限接近于河水宽度,但此时位移越接近河水宽度,时间越长,趋近于无穷大。
写成式子就是:L>d (不是大于等于,而是大于,所以是无限接近,而不是等于)
而此时时间为:
假设船沿水流方向的偏移量为y
Vx = d/t
V - Vy = y/t
Vx^2 + Vy^2 = V^2
解这个方程,消掉Vx和Vy得到:
t = (d^2+y^2)/(2V*y)
当y趋向于0时,t趋向于无穷大。
最短时间很简单,就是d/V,船的实际速度为向河流方向偏45度。此时位移为根2倍的d
以上就是物理小船过河问题的全部内容,设河宽为d,水的速度为v水=120÷(10×60)=0.2m/s。船的速度为v船=d/600,船头保持与河岸成α角向上游航行,在出发后12.5min时到达正对岸。说明船向上游的分速度等于水流的速度,相互抵消,才能抵达正对岸。船向上游的分速度V船cosα=V水=0.2m/s。垂直河岸的速度V船sinα×12.5min=D,内容来源于互联网,信息真伪需自行辨别。如有侵权请联系删除。