Как найти время движения в воде

Движение тела в жидкости

Основные положения
гидроаэромеханики

Жидкости
являются телами с характерным ближайшим
упорядочением структурной взаимосвязи
молекул. Расстояние между молекулами
жидкости мало, поэтому силы взаимодействия
значительны, что приводит к малой
сжимаемости жидкостей от действия
внешних сил и вызывает появление
значительных сил межмолекулярного
отталкивания.

Молекулы жидкости
колеблются около положения равновесия,
однако эти положения не являются
постоянными. По истечении некоторого
времени, называемого «временем оседлой
жизни», молекула скачком переходит в
новое положение равновесия, равное
среднему расстоянию между соседними
молекулами. Например, для воды это
расстояние составляет:

метра.

Подвижность
молекул объясняет малую вязкость
жидкости. С понижением температуры и
давления подвижность молекул аморфных
тел уменьшается и тела становятся
твердыми.

Силы противодействия
внешней силе, сжимающей жидкость,
определяют упругие свойства жидкости.
Особенностью упругих сил жидкости (сил
давления) является то, что, будучи
векторами, они не имеют определенной
точки приложения. Для характеристики
распределения сил давления вдоль
поверхности введена скалярная
характеристика – давление. Величина
давления измеряется силой, действующей
в направлении нормали на единицу
поверхности:

Паскалем
было
определено, что жидкость или газ передают
производимое на них давление по всем
направлениям одинаково.

В сообщающихся
сосудах, например, давление жидкости
на одной горизонтальной плоскости будет
одинаковым. При этом соотношение высот
столбов установившейся жидкости в
сообщающихся сосудах обратно соотношению
плотностей этих жидкостей:

Давление
в слое жидкости образованное от веса
самой вышерасположенной жидкости
называется гидростатическим и определяется
по формуле:

или, преобразовав,

Разность
гидростатических давлений на верхнюю
и нижнюю поверхности тела обуславливает
появление выталкивающей силы, действующей
со стороны жидкости на погруженное в
нее тело и равной:

где d_ж
– удельный вес жидкости,

V_т
– объем погруженной части тела.

Движущаяся жидкость
может образовать два вида своего течения
– неразрывное (ламинарное) и разрывное
(турбулентное). Если соотношение скоростей
струй жидкости в потоке остается
постоянным по всему течению, то такое
называется ламинарным в противном
случае -течение турбулентное. Вязкость
— это проявление взаимодействие слоев
жидкости. Силы вязкости направлены
касательно к слоям жидкости. Вязкость
называют еще и внутренним трением
жидкости.

Сила вязкости
изменяется от изменения скорости
жидкости, отнесенной к длине в направлении,
перпендикулярном скорости течения:

где
– коэффициент внутреннего трения или
коэффициент динамической вязкости с
размерностью [кг/м·с];

изменяется в
широких пределах.

Например: для воды
— 0,105 10^-2,

для смазочных
масел – 66·10^-2,

для глицерина –
139, 3·10^-2.

Это различие
объясняется различием связей молекул
— чем сложнее молекула. Тем крепче связи,
тем больше вязкость.

Объем
протекающей
жидкости в выделенном ее сечении (S)
радиуса R
за 1 секунду был определен в 18 веке
Пуазейлем:

.

В случае движения
тела в жидкости с постоянной скоростью,
сила трения со стороны жидкости,
обладающей определенной вязкостью,
находится по формуле Стокса:

где R
– радиус тела, V
– скорость движения.

Определителем
характера движения жидкости (ламинарного
или турбулентного) служит коэффициент,
называемый числом Рейнольдса
(Re):

где V
– скорость течения; D
– диаметр сечения объема жидкости.

Например, если для
течения воды Re
> 2300, то в ней возникает турбулентное
движение, если Re
меньше – ламинарное.

Бернулли
было
установлено, что в стационарном потоке
жидкости полное давление, состоящее из
статистического (p),
динамического (ρ(V)²/2)
и гидростатистического (ρgh)
есть величина постоянная:

Движущаяся
жидкость, обладая кинетической энергией,
образует так называемую силу лобового
сопротивления:

;

S
– площадь поперечного сечения тела в
направлении перпендикулярном вектору
скорости движения потока (миделево
сечения).

Контрольные
вопросы по теории

1. Чем объясняется
   свойство текучести жидкости?

2. Что такое время
   оседлости молекул?

3. Что называется
   давлением жидкости?

4. Напишите формулу
   гидростатистического давления.

5. Сформулируйте
   закон Архимеда и напишите формулу.

6. Напишите формулу
   лобового сопротивления жидкости.

7. Напишите формулу
   Стокса величины вязкости жидкости.

8. В каком случае
   сила давления жидкости на стенку будет
   равно силе давления на дно сосуда?

9. Сформулируйте
   условия плавания тел.

10. Почему давление
    не векторная величина?

11. Напишите уравнение
    Бернулли для стационарного потока
    жидкости.

12. Дайте определение
    ламинарного и турбулентного течений
    жидкости.

13. Каков механизм
    подъемной силы крыла?

14. Сформулируйте
    закон Паскаля.

15. Каков принцип
    работы гидравлического пресса?

16. На поверхности
    воды в сосуде плавает лед. Изменится
    ли уровень воды, если лед растает?

17. Почему возникает
    выталкивающая сила в жидкостях и газе?

18. Как будут относиться
    высоты жидкостей различной плотности
    в сообщающихся сосудах?

19. Назовите основные
    механические свойства жидкости.

Российский
государственный университет физической
культуры,

спорта и туризма

Кафедра
естественно-научных дисциплин

Движение тела в
жидкости и газе

Вычисление глубины
погружения спортсмена при прыжках в
воду

РГР №2

по курсу физики

Вариант №43

Выполнил:

студент I
курса I
потока I
группы

Иванов И.И.

Преподаватель:

доцент (профессор)
кафедры ЕНД

Москва 2010 г.

Содержание:

1. Текст задания.

2. Алгоритм решения.

3. Иллюстрация.

4. Таблица исходных
   данных.

5. Таблица вычислений.

6. Таблица результатов.

1. Текст задания:

Спортсмен прыгает
в воду с вышки высотой Н=10
м.

Масса тела спортсмена
m.

Коэффициент
обтекаемости тела спортсмена при
погружении в воду C₂.

Коэффициент
обтекаемости тела спортсмена при
всплытии
C₁.

Плотность тела ρ.

Плотность воздуха
ρ₁=1,29
кг/м³.

Плотность воды
ρ₂=10³
кг/м³.

Коэффициент
вязкости воды j=0,105·10^-2
(Па·с).

Ускорение свободного
падения g=9,8
м/с².

Вычислить:

Глубину погружения
спортсмена в бассейне h₁.

Время погружения
t₂.

Время всплытия
t₃.

Время нахождения
спортсмена под водой t₄.

Величину инерционных
перегрузок при входе в воду n.

Импульс силы при
погружении в воду F·t.

Силу сопротивления
воздуха F₀.

Коэффициент
обтекания в воздухе C₁.

Построить:

График зависимости
глубины погружения h
от массы
тела m
по трём
точкам: m;
m-4;
m+4
(кг).

2. Алгоритм
решения:

2.1. Максимальная
глубина погружения определяется из
условия, что вся потенциальная энергия
тела П_АС
от уровня вышки до уровня погружения
затрачена на работу против силы
динамического (лобового) сопротивления
воды (F_ЛС),
гидростатической силы выталкивания
(силы Архимеда F_Ар)
и силы вязкости воды (F_В):

П_АС
= А_ЛС
+ А_Ар
+ А_В.

2.2. Сделаем допущение,
что скорость движения тела спортсмена
в воде снижается равнозамедленно под
действием всех приложенных сил, что
допускает расчёт силы динамического
(лобового) сопротивления с использованием
значения квадрата средней скорости
движения.

2.3. Коэффициент
обтекаемости и плотность тела спортсмена
на вдохе примем равными табличным
значениям.

а

Faрх

Fлс

Fв

mg

mg

Fлс

Погружение

Всплытие

H

h₁

Faрх

Графическая
интерпретация

условий задачи.

mg

F_В

а

4. Таблица исходных
данных

№	Параметр	Обозначение	Величина	Единица измерения (СИ)
1.	Масса тела	m	48	кг
2.	Высота вышки	Н	10	м
3.	Плотность тела	ρ	996	кг/м3
4.	Плотность воздуха	ρ1	1,29	кг/м3
5.	Плотность воды	ρ2	1000	кг/м3
6.	Коэффициент обтекаемости при погружении	C2	0,43	–
7.	Коэффициент обтекаемости при всплытии	C3	0,63	–
8.	Коэффициент вязкости воды	j	0,105·10-2	Па·с
9.	Ускорение свободного падения	g	9,8	м/с2
10.	Время движения до воды	t1	1,44	с
11.	Обхват грудной клетки	L	0,81	м
12.	Площадь сечения грудной клетки	S1	0,045	м2

5. Таблица
вычислений

Параметр	Формула	Вычисления	Результат
1. Движение тела в воздухе
1.1. Ускорение движения от А до В с учётом сопротивления воздуха			9,65 м/с2
1.2. Сила сопротивления воздуха F0			7,2 Н
1.3. Скорость входа тела в воду (конечная скорость движения тела в воздухе)	при		13,9 м/с
1.4. Коэффициент обтекаемости тела в воздухе C1. Силу сопротивления воздуха F0 запишем как силу динамического сопротивления движению тела в воздухе: , где – средняя скорость в воздухе			2,57
2. Движение тела при погружении
2.1. Среднее значение силы лобового сопротивления FЛС			934,65 Н
2.2. Сила вязкости воды FВ			0,0177 Н

Параметр	Формула	Вычисления	Резуль- тат
2.3. Сила Архимеда Fарх			472,3 Н
2.4. Глубину погружения h1 определим приравняв потенциальную энергию к алгебраической сумме работ сил сопротивления:			5,023 м
2.5. Время погружения t2 вычислим разделив глубину погружения h1 на среднюю скорость погружения			0,72 с
2.6. Инерционные перегрузки при вхождении в воду n с учётом ускорения торможения в воде:			1,97
2.7. Импульс силы при погружении			667,2 Н·с
3. Движение тела при всплытии
3.1. Ускорение при всплытии а3 найдём из уравнения: , т.к. FВ малó, то пренебрегаем, тогда:			0,0159 м/с2
3.2. Время всплытия t3 определим из формулы:			25,14 с
Параметр	Формула	Вычисления	Резуль- тат
3.3. Время нахождения под водой t4			25,86 с

6. Таблица
результатов

№	Параметр	Обозначение	Величина	Единица измерения (СИ)
1.	Сила сопротивления воздуха	F0	7,2	Н
2.	Коэффициент обтекания в воздухе	C1	2,57	–
3.	Глубина погружения	h1	5,023	м
4.	Время погружения	t2	0,72	с
5.	Время всплытия	t3	25,14	с
6.	Время нахождения под водой	t4	25,86	с
7.	Инерционные перегрузки	n	1,97
8.	Импульс силы при погружении	F·t	667,2	Н·с

Таблица вариантов
исходных данных РГР №2

	Параметры	Номер варианта
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1.	Масса тела, m (кг)	42	44	46	48	50	52	54	56	58	60
2.	Высота вышки, Н (м)	10	10
3.	Плотность тела, ρ (кг/м3)	996	994
4.	Плотность воздуха, ρ1 (кг/м3)	1,29	1,29
5.	Плотность воды, ρ2(кг/м3)	1000	1000
6.	Коэффициент обтекаемости при погружении, C2(–)	0,40	0,41	0,42	0,43	0,44	0,45	0,46	0,47	0,48	0,49
7.	Коэффициент обтекаемости при всплытии, C1 (–)	0,60	0,61	0,62	0,63	0,64	0,65	0,66	0,67	0,68	0,69
8.	Коэффициент вязкости воды, j(Па·с)	0,105·10-2	0,105·10-2
9.	Ускорение свободного падения, g (м/с2)	9,8	9,8
10.	Время движения до воды, t1 (с)	1,44	1,44
11.	Обхват грудной клетки, L (м)	0,75	0,77	0,79	0,81	0,83	0,85	0,88	0,90	0,91	0,93
12.	Площадь сечения грудной клетки, S1 (м2)	0,045	0,045	0,053

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Задачи на движение по реке

Рассмотрим задачи, в которых речь идёт о движении объекта по реке. Скорость любого объекта в стоячей воде называют собственной скоростью этого объекта.

Чтобы узнать скорость объекта, который движется против течения реки, надо из собственной скорости объекта вычесть скорость течения реки.

Чтобы узнать скорость объекта, который движется по течению реки, надо к собственной скорости объекта прибавить скорость течения реки.

Согласно учебной программе по математике дети должны научиться решать задачи на движение еще в начальной школе. Однако задачи такого вида часто вызывают у учащихся затруднение. Важно,чтоб ребенок понял, что такое собственная скорость
, скорость
течения, скорость
по течению и скорость
против течения. Только при этом условии школьник сможет легко решать задачи на движение.

Вам понадобится

• Калькулятор, ручка

Инструкция

Собственная скорость
— это скорость
катера или другого средства передвижения в неподвижной воде. Обозначьте ее — V собств.
Вода в реке находится в движении. Значит она имеет свою скорость
, которая называется скорость
ю течения (V теч.)
Скорость катера по течению реки обозначьте — V по теч., а скорость
против течения — V пр. теч.

Теперь запомните формулы, необходимые для решения задач на движение:
V пр. теч.= V собств. — V теч.
V по теч.= V собств. + V теч.

Итак, исходя из этих формул, можно сделать следующие выводы.
Если катер движется против течения реки, то V собств. = V пр. теч. + V теч.
Если катер движется по течению, то V собств. = V по теч. — V теч.

Решим несколько задач на движение по реке.
Задача 1. Скорость катера против течения реки 12,1 км/ч. Найдите собственную скорость
катера, зная, что скорость
течения реки 2 км/ч.
Решение: 12,1 + 2 = 14, 1 (км/ч) — собственная скорость
катера.
Задача 2. Скорость катера по течению реки 16,3 км/ч, скорость
течения реки 1,9 км/ч. Сколько метров прошел бы это катер за 1 мин., если находился в стоячей воде?
Решение: 16,3 — 1,9 = 14,4 (км/ч) — собственная скорость
катера. Переведем км/ч в м/мин: 14,4 / 0,06 = 240 (м/мин.). Значит, за 1 минуту катер прошел бы 240 м.
Задача 3. Два катера отправились одновременно навстречу друг другу из двух пунктов. Первый катер двигался по течению реки, а второй — против течения. Встретились они через три часа. За это время первый катер прошел 42 км, а второй — 39 км.Найдите собственную скорость
каждого катера, если известно, что скорость
течения реки 2 км/ч.
Решение: 1) 42 / 3 = 14 (км/ч) — скорость
движения по течению реки первого катера.
2) 39 / 3 = 13 (км/ч) — скорость
движения против течения реки второго катера.
3) 14 — 2 = 12 (км/ч) — собственная скорость
первого катера.
4) 13 + 2 = 15 (км/ч) — собственная скорость
второго катера.

Согласно учебной программе по математике дети обязаны обучиться решать задачи на движение еще в исходной школе. Впрочем задачи такого вида зачастую вызывают у учащихся затруднение. Значимо,чтоб ребенок осознал, что такое собственная скорость
, скорость
течения, скорость
по течению и скорость
вопреки течения. Только при этом условии школьник сумеет легко решать задачи на движение.

Вам понадобится

• Калькулятор, ручка

Инструкция

1.
Собственная скорость
– это скорость
катера либо иного средства передвижения в статичной воде. Обозначьте ее – V собств.Вода в реке находится в движении. Значит она имеет свою скорость
, которая именуется скорость
ю течения (V теч.)Скорость катера по течению реки обозначьте – V по теч., а скорость
супротив течения – V пр. теч.

2.
Сейчас запомните формулы, нужные для решения задач на движение:V пр. теч.= V собств. – V теч.V по теч.= V собств. + V теч.

3.
Выходит, исходя из этих формул, дозволено сделать следующие итоги.Если катер движется вопреки течения реки, то V собств. = V пр. теч. + V теч.Если катер движется по течению, то V собств. = V по теч. – V теч.

4.
Решим несколько задач на движение по реке.Задача 1. Скорость катера вопреки течения реки 12,1 км/ч. Обнаружьте собственную скорость
катера, зная, что скорость
течения реки 2 км/ч.Решение: 12,1 + 2 = 14, 1 (км/ч) – собственная скорость
катера.Задача 2. Скорость катера по течению реки 16,3 км/ч, скорость
течения реки 1,9 км/ч. Сколько метров прошел бы это катер за 1 мин., если находился в стоячей воде?Решение: 16,3 – 1,9 = 14,4 (км/ч) – собственная скорость
катера. Переведем км/ч в м/мин: 14,4 / 0,06 = 240 (м/мин.). Значит, за 1 минуту катер прошел бы 240 м.Задача 3. Два катера отправились единовременно насупротив друг другу из 2-х пунктов. 1-й катер двигался по течению реки, а 2-й – вопреки течения. Встретились они через три часа. За это время 1-й катер прошел 42 км, а 2-й – 39 км.Обнаружьте собственную скорость
всякого катера, если вестимо, что скорость
течения реки 2 км/ч.Решение: 1) 42 / 3 = 14 (км/ч) – скорость
движения по течению реки первого катера. 2) 39 / 3 = 13 (км/ч) – скорость
движения вопреки течения реки второго катера. 3) 14 – 2 = 12 (км/ч) – собственная скорость
первого катера. 4) 13 + 2 = 15 (км/ч) – собственная скорость
второго катера.

Задачи на движение кажутся трудными только на 1-й взор. Дабы обнаружить, скажем, скорость
движения судна вопреки течения
, довольно представить высказанную в задаче обстановку. Возьмите ребёнка в малое путешествие по реке, и школьник обучится “щелкать такие задачки, как орешки”.

Вам понадобится

• Калькулятор, ручка.

Инструкция

1.
Согласно нынешней энциклопедии (dic.academic.ru), скорость – это колляция поступательного движения точки (тела), численно равная при равномерном движении отношению пройденного пути S к промежуточному времени t, т.е. V = S / t.

2.
Для того дабы обнаружить скорость движения какого-нибудь судна супротив течения, надобно знать собственную скорость судна и скорость течения.Собственная скорость – это скорость движения судна в стоячей воде, скажем, в озере. Обозначим ее – V собств.Скорость течения определяется по тому, на какое расстояние река относит предмет за единицу времени. Обозначим ее – V теч.

3.
Дабы обнаружить скорость движения судна супротив течения (V пр. теч.), надобно из собственной скорости судна вычесть скорость течения.Выходит, получили формулу: V пр. теч.= V собств. – V теч.

4.
Обнаружим скорость движения судна вопреки течения реки, если знаменито, что собственная скорость судна равна 15,4 км/ч, а скорость течения реки – 3,2 км/ч.15,4 – 3,2 = 12,2 (км/ч) – скорость движения судна супротив течения реки.

5.
В задачах на движение зачастую требуется перевести км/ч в м/с. Дабы это сделать, необходимо припомнить, что 1 км = 1000 м, 1 ч = 3600 с. Следственно, х км/ч = х * 1000 м / 3600 с = х / 3,6 м/с. Выходит, дабы перевести км/ч в м/с необходимо поделить на 3,6.Скажем, 72 км/ч = 72:3,6 = 20 м/с.Дабы перевести м/с в км/ч необходимо умножить на 3,6.Скажем, 30 м/с = 30 * 3,6 = 108 км/ч.

6.
Переведем х км/ч в м/мин. Для этого припомним, что 1 км = 1000 м, 1 ч = 60 мин. Значит, х км/ч = 1000 м / 60 мин. = х / 0,06 м/мин. Следственно, дабы перевести км/ч в м/мин. необходимо поделить на 0,06.Скажем, 12 км/ч = 200 м/мин.Дабы перевести м/мин. в км/ч нужно умножить на 0,06.Скажем, 250 м/мин. = 15 км/ч

Полезный совет

Не забывайте о том, в каких единицах вы измеряете скорость.

Обратите внимание!

Не позабудьте о том, в каких единицах вы измеряете скорость.Дабы перевести км/ч в м/с необходимо поделить на 3,6.Дабы перевести м/с в км/ч надобно умножить на 3,6.Дабы перевести км/ч в м/мин. необходимо поделить на 0,06.Дабы перевести м/мин. в км/ч нужно умножить на 0,06.

Полезный совет

Решить задачу на движение помогает рисунок.

Решение задач на «движение по воде» многим дается с трудом. В них существует несколько видов скоростей, поэтому решающие начинаю путаться. Чтобы научиться решать задачи такого типа, надо знать определения и формулы. Умение составлять схемы очень облегчает понимание задачи, способствует правильному составлению уравнения. А правильно составленное уравнение — самое главное в решении любого типа задач.

Инструкция

В задачах «на движение по реке» присутствуют скорости: собственная скорость (Vс), скорость по течению (Vпо теч.), скорость против течения (Vпр. теч.), скорость течения (Vтеч.). Необходимо отметить, что собственная скорость водного суда – это скорость в стоячей воде. Чтобы найти скорость по течению, надо к скорости течения прибавить собственную. Для того чтобы найти скорость против течения, надо из собственной скорости вычесть скорость течения.

Первое, что необходимо выучить и знать «на зубок» — формулы. Запишите и запомните:

Vпо теч=Vс+Vтеч.

Vпр. теч.=Vс-Vтеч.

Vпр. теч=Vпо теч. — 2Vтеч.

Vпо теч.=Vпр. теч+2Vтеч.

Vтеч.=(Vпо теч. — Vпр. теч)/2

Vс=(Vпо теч.+Vпр теч.)/2 или Vс=Vпо теч.+Vтеч.

На примере разберем, как находить собственную скорость и решать задачи такого типа.

Пример 1.Скорость лодки по течению 21,8км/ч, а против течения 17,2 км/ч. Найти собственную скорость лодки и скорость течения реки.

Решение: Согласно формулам: Vс=(Vпо теч.+Vпр теч.)/2 и Vтеч.=(Vпо теч. — Vпр. теч)/2, найдем:

Vтеч = (21,8 — 17,2)/2=4,62=2,3 (км/ч)

Vс = Vпр теч.+Vтеч=17,2+2,3=19,5 (км/ч)

Ответ: Vc=19,5 (км/ч), Vтеч=2,3 (км/ч).

Пример 2. Пароход прошел против течения 24 км и вернулся обратно, затратив на обратный путь на 20 мин меньше, чем при движении против течения. Найдите его собственную скорость в неподвижной воде, если скорость течения равна 3 км/ч.

За Х примем собственную скорость парохода. Составим таблицу, куда занесем все данные.

Против теч. По течению

Расстояние 24 24

Скорость Х-3 Х+3

время 24/ (Х-3) 24/ (Х+3)

Зная, что на обратный путь пароход затратил на 20 минут времени меньше, чем на путь по течению, составим и решим уравнение.

20 мин=1/3 часа.

24/ (Х-3) – 24/ (Х+3) = 1/3

24*3(Х+3) – (24*3(Х-3)) – ((Х-3)(Х+3))=0

72Х+216-72Х+216-Х2+9=0

Х=21(км/ч) – собственная скорость парохода.

Ответ: 21 км/ч.

Обратите внимание

Скорость плота считается равной скорости водоема.

Внимание, только СЕГОДНЯ!

Все интересное

Скорость течения реки нужно знать, например, чтобы рассчитать надежность паромной переправы или определить безопасность купания. Скорость течения может различаться на разных участках. Вам понадобитсяДлинная прочная веревка, секундомер, плавучий…

Движение различных тел в окружающей среде характеризуется рядом величин, одна из которых – средняя скорость. Этот обобщенный показатель определяет скорость тела на всем перемещении. Зная зависимость модуля мгновенной скорости от времени, среднюю…

В курсе физики помимо обычной скорости, знакомой всем из алгебры, существует понятие «нулевая скорость». Нулевая скорость или, как ее еще называют, – начальная находится другим способом, отличным от формулы нахождения обычной скорости. …

Согласно первому закону механики, всякое тело стремится сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, что по сути одно и то же. Но такая безмятежность возможна разве что в космосе.
Возможна скорость без ускорения, но…

Задачи на кинематику, в которых необходимо вычислить скорость, время или путь равномерно и прямолинейно движущихся тел, встречаются в школьном курсе алгебры и физики. Для их решения найдите в условии величины, которые можно между собой уравнять.…

По городу шагает турист, мчится автомобиль, в воздухе летит самолет. Одни тела движутся быстрее других. Автомобиль движется быстрее пешехода, а самолет летит быстрее автомобиля. В физике величиной, характеризующей быстроту движения тел, является…

Движение тел принято делить по траектории на прямолинейное и криволинейное, а также по скорости – на равномерное и неравномерное. Даже не зная теории физики можно понять, что прямолинейное движение – это движение тела по прямой линии, а…

Согласно учебной программе по математике дети должны научиться решать задачи на движение еще в начальной школе. Однако задачи такого вида часто вызывают у учащихся затруднение. Важно,чтоб ребенок понял, что такое собственная скорость, скорость…

В 7 классе курс алгебры усложняется. В программе появляется много интересных тем. В 7 классе решают задачи на разные темы, например: «на скорость (на движение)», «движение по реке», «на дроби», «на сравнение…

Задачи на движение кажутся сложными только на первый взгляд. Чтобы найти, например, скорость движения судна против течения, достаточно представить изложенную в задаче ситуацию. Возьмите ребёнка в небольшое путешествие по реке, и школьник научится…

Решение дробных задач в курсе школьной математике – это начальная подготовка учеников к изучению математического моделирования, являющегося более сложным, но имеющим широкое приложение понятием. Инструкция 1Дробными являются задачи, которые…

Скорость, время и расстояние – физические величины, взаимосвязанные процессом движения. Различают равномерное и равноускоренное (равнозамедленное движение) тела. При равномерном движении скорость тела постоянна и не меняется с течением времени. При…

Итак, допустим, наши тела двигаются в одном направлении. Как ты думаешь, сколько случаев может быть для такого условия? Правильно, два.

Почему так получается? Уверена, что после всех примеров ты с легкостью сам разберешься, как вывести данные формулы.

Разобрался? Молодец! Пришло время решить задачу.

Четвертая задача

Коля едет на работу на машине со скоростью км/ч. Коллега Коли Вова едет со скоростью км/ч. Коля от Вовы живет на расстоянии км.

Через сколько времени Вова догонит Колю, если из дома они выехали одновременно?

Посчитал? Сравним ответы — у меня получилось, что Вова догонит Колю через часа или через минут.

Сравним наши решения…

Рисунок выглядит вот таким образом:

Похож на твой? Молодец!

Так как в задаче спрашивается, через сколько ребята встретились, а выехали они одновременно, то время, которое они ехали, будет одинаковым, так же как место встречи (на рисунке оно обозначено точкой). Составляя уравнения, возьмем время за.

Итак, Вова до места встречи проделал путь. Коля до места встречи проделал путь. Это понятно. Теперь разбираемся с осью передвижения.

Начнем с пути, который проделал Коля. Его путь () на рисунке изображен как отрезок. А из чего состоит путь Вовы ()? Правильно, из суммы отрезков и, где — изначальное расстояние между ребятами, а равен пути, который проделал Коля.

Исходя из этих выводов, получаем уравнение:

Разобрался? Если нет, просто прочти это уравнение еще раз и посмотри на точки, отмеченные на оси. Рисунок помогает, не правда ли?

часа или минут минут.

Надеюсь, на этом примере ты понял, насколько важную роль играет грамотно составленный рисунок!

А мы плавно переходим, точнее, уже перешли к следующему пункту нашего алгоритма — приведение всех величин к одинаковой размерности.

Правило трех «Р» — размерность, разумность, расчет.

Размерность.

Далеко не всегда в задачах дается одинаковая размерность для каждого участника движения (как это было в наших легких задачках).

Например, можно встретить задачи, где сказано, что тела двигались определенное количество минут, а скорость их передвижения указана в км/ч.

Мы не можем просто взять и подставить значения в формулу — ответ получится неверный. Даже по единицам измерения наш ответ «не пройдет» проверку на разумность. Сравни:

Видишь? При грамотном перемножении у нас также сокращаются единицы измерения, и, соответственно, получается разумный и верный результат.

А что происходит, если мы не переводим в одну систему измерения? Странная размерность у ответа и % неверный результат.

Итак, напомню тебе на всякий случай значения основных единиц измерения длины и времени.

Единицы измерения длины:

сантиметр = миллиметров

дециметр = сантиметров = миллиметров

метр = дециметров = сантиметров = миллиметров

километр = метров

Единицы измерения времени:

минута = секунд

час = минут = секунд

сутки = часа = минут = секунд

Совет:
Переводя единицы измерения, связанные с временем (минуты в часы, часы в секунды и т.д.) представь в голове циферблат часов. Невооруженным глазом видно, что минут это четверть циферблата, т.е. часа, минут это треть циферблата, т.е. часа, а минута это часа.

А теперь совсем простенькая задача:

Маша ехала на велосипеде из дома в деревню со скоростью км/ч на протяжении минут. Какое расстояние между машиным домом и деревней?

Посчитал? Правильный ответ — км.

минут — это час, и еще минут от часа (мысленно представил себе циферблат часов, и сказал, что минут — четверть часа), соответственно — мин = ч.

Разумность.

Ты же понимаешь, что скорость машины не может быть км/ч, если речь, конечно, идет не о спортивном болиде? И уж тем более, она не может быть отрицательной, верно? Так вот, разумность, это об этом)

Расчет.

Посмотри, «проходит» ли твое решение на размерность и разумность, и только потом проверяй расчеты. Логично же — если с размерностью и разумностью получается несостыковочка, то проще все зачеркнуть и начать искать логические и математические ошибки.

«Любовь к таблицам» или «когда рисунка недостаточно»

Далеко не всегда задачи на движение такие простые, как мы решали раньше. Очень часто, для того, чтобы правильно решить задачу, нужно не просто нарисовать грамотный рисунок, но и составить таблицу
со всеми данными нам условиями.

Первая задача

Из пункта в пункт, расстояние между которыми км, одновременно выехал велосипедист и мотоциклист. Известно, что в час мотоциклист проезжает на км больше, чем велосипедист.

Определите скорость велосипедиста, если известно, что он прибыл в пункт на минут позже, чем мотоциклист.

Вот такая вот задача. Соберись, и прочитай ее несколько раз. Прочитал? Начинай рисовать — прямая, пункт, пункт, две стрелочки…

В общем рисуй, и сейчас сравним, что у тебя получилось.

Пустовато как-то, правда? Рисуем таблицу.

Как ты помнишь, все задачи на движения состоят из компонентов: скорость, время и путь
. Именно из этих граф и будет состоять любая таблица в подобных задачах.

Правда, мы добавим еще один столбец — имя
, про кого мы пишем информацию — мотоциклист и велосипедист.

Так же в шапке укажи размерность
, в какой ты будешь вписывать туда величины. Ты же помнишь, как это важно, правда?

У тебя получилась вот такая таблица?

Теперь давай анализировать все, что у нас есть, и параллельно заносить данные в таблицу и на рисунок.

Первое, что мы имеем — это путь, который проделали велосипедист и мотоциклист. Он одинаков и равен км. Вносим!

Возьмем скорость велосипедиста за, тогда скорость мотоциклиста будет …

Если с такой переменной решение задачи не пойдет — ничего страшного, возьмем другую, пока не дойдем до победного. Такое бывает, главное не нервничать!

Таблица преобразилась. У нас осталась не заполнена только одна графа — время. Как найти время, когда есть путь и скорость?

Правильно, разделить путь на скорость. Вноси это в таблицу.

Вот и заполнилась наша таблица, теперь можно внести данные на рисунок.

Что мы можем на нем отразить?

Молодец. Скорость передвижения мотоциклиста и велосипедиста.

Еще раз перечитаем задачу, посмотрим на рисунок и заполненную таблицу.

Какие данные не отражены ни в таблице, ни на рисунке?

Верно. Время, на которое мотоциклист приехал раньше, чем велосипедист. Мы знаем, что разница во времени — минут.

Что мы должны сделать следующим шагом? Правильно, перевести данное нам время из минут в часы, ведь скорость дана нам в км/ч.

Магия формул: составление и решение уравнений — манипуляции, приводящие к единственно верному ответу.

Итак, как ты уже догадался, сейчас мы будем составлять
уравнение
.

Составление уравнения:

Взгляни на свою таблицу, на последнее условие, которое в нее не вошло и подумай, зависимость между чем и чем мы можем вынести в уравнение?

Правильно. Мы можем составить уравнение, основываясь на разнице во времени!

Логично? Велосипедист ехал больше, если мы из его времени вычтем время движения мотоциклиста, мы как раз получим данную нам разницу.

Это уравнение — рациональное. Если не знаешь, что это такое, прочти тему « ».

Приводим слагаемые к общему знаменателю:

Раскроем скобки и приведем подобные слагаемые:Уф! Усвоил? Попробуй свои силы на следующей задаче.

Решение уравнения:

Из этого уравнения мы получаем следующее:

Раскроем скобки и перенесем все в левую часть уравнения:

Вуаля! У нас простое квадратное уравнение. Решаем!

Мы получили два варианта ответа. Смотрим, что мы взяли за? Правильно, скорость велосипедиста.

Вспоминаем правило «3Р», конкретнее «разумность». Понимаешь о чем я? Именно! Скорость не может быть отрицательной, следовательно, наш ответ — км/ч.

Вторая задача

Два велосипедиста одновременно отправились в -километровый пробег. Первый ехал со скоростью, на км/ч большей, чем скорость второго, и прибыл к финишу на часов раньше второго. Найти скорость велосипедиста, пришедшего к финишу вторым. Ответ дайте в км/ч.

Напоминаю алгоритм решения:

• Прочитай задачу пару раз — усвой все-все детали. Усвоил?
• Начинай рисовать рисунок — в каком направлении они двигаются? какое расстояние они прошли? Нарисовал?
• Проверь, все ли величины у тебя одинаковой размерности и начинай выписывать кратко условие задачи, составляя табличку (ты же помнишь какие там графы?).
• Пока все это пишешь, думай, что взять за? Выбрал? Записывай в таблицу! Ну а теперь просто: составляем уравнение и решаем. Да, и напоследок — помни о «3Р»!
• Все сделал? Молодец! У меня получилось, что скорость велосипедиста — км/ч.

-«Какого цвета твоя машина?» — «Она красивая!» Правильные ответы на поставленные вопросы

Продолжим наш разговор. Так какая там скорость у первого велосипедиста? км/ч? Очень надеюсь, что ты сейчас не киваешь утвердительно!

Внимательно прочти вопрос: «Какая скорость у первого
велосипедиста?»

Понял, о чем я?

Именно! Полученный — это не всегда ответ на поставленный вопрос!

Вдумчиво читай вопросы — возможно, после нахождения тебе нужно будет произвести еще некоторые манипуляции, например, прибавить км/ч, как в нашей задаче.

Еще один момент — часто в задачах все указывается в часах, а ответ просят выразить в минутах, или же все данные даны в км, а ответ просят записать в метрах.

Смотри за размерностью не только в ходе самого решения, но и когда записываешь ответы.

Задачи на движение по кругу

Тела в задачах могут двигаться не обязательно прямо, но и по кругу, например, велосипедисты могут ехать по круговой трассе. Разберем такую задачу.

Задача №1

Из пункта круговой трассы выехал велосипедист. Через минут он еще не вернулся в пункт и из пункта следом за ним отправился мотоциклист. Через минут после отправления он догнал велосипедиста в первый раз, а еще через минут после этого догнал его во второй раз.

Найдите скорость велосипедиста, если длина трассы равна км. Ответ дайте в км/ч.

Решение задачи №1

Попробуй нарисовать рисунок к этой задаче и заполнить для нее таблицу. Вот что получилось у меня:

Между встречами велосипедист проехал расстояние, а мотоциклист — .

Но при этом мотоциклист проехал ровно на один круг больше, это видно из рисунка:

Надеюсь, ты понимаешь, что по спирали они на самом деле не ездили — спираль просто схематически показывает, что они ездят по кругу, несколько раз проезжая одни и те же точки трассы.

Разобрался? Попробуй решить самостоятельно следующие задачи:

Задачи для самостоятельной работы:

1. Два мо-то-цик-ли-ста стар-ту-ют од-но-вре-мен-но в одном на-прав-ле-нии из двух диа-мет-раль-но про-ти-во-по-лож-ных точек кру-го-вой трас-сы, длина ко-то-рой равна км. Через сколь-ко минут мо-то-цик-ли-сты по-рав-ня-ют-ся в пер-вый раз, если ско-рость од-но-го из них на км/ч боль-ше скорости дру-го-го?
2. Из одной точки кру-го-вой трас-сы, длина ко-то-рой равна км, од-н-времен-но в одном на-прав-ле-нии стар-то-ва-ли два мотоциклиста. Ско-рость пер-во-го мотоцикла равна км/ч, и через минут после стар-та он опе-ре-дил вто-рой мотоцикл на один круг. Най-ди-те ско-рость вто-ро-го мотоцикла. Ответ дайте в км/ч.

Решения задач для самостоятельной работы:

1. Пусть км/ч — ско-рость пер-во-го мо-то-цик-ли-ста, тогда ско-рость вто-ро-го мо-то-цик-ли-ста равна км/ч. Пусть пер-вый раз мо-то-цик-ли-сты по-рав-ня-ют-ся через часов. Для того, чтобы мо-то-цик-ли-сты по-рав-ня-лись, более быст-рый дол-жен пре-одо-леть из-на-чаль-но раз-де-ля-ю-щее их рас-сто-я-ние, рав-ное по-ло-ви-не длины трас-сы.

   Получаем, что время равно часа = минут.

2. Пусть ско-рость вто-ро-го мотоцикла равна км/ч. За часа пер-вый мотоцикл про-шел на км боль-ше, чем вто-рой, соответственно, получаем уравнение:

   Скорость второго мотоциклиста равна км/ч.

Задачи на течение

Теперь, когда ты отлично решаешь задачи «на суше», перейдем в воду, и рассмотрим страаашные задачи, связанные с течением.

Представь, что у тебя есть плот, и ты спустил его в озеро. Что с ним происходит? Правильно. Он стоит, потому что озеро, пруд, лужа, в конце концов, — это стоячая вода.

Скорость течения в озере равна
.

Плот поедет, только если ты сам начнешь грести. Та скорость, которую он приобретет, будет собственной скоростью плота.
Неважно куда ты поплывешь — налево, направо, плот будет двигаться с той скоростью, с которой ты будешь грести. Это понятно? Логично же.

А сейчас представь, что ты спускаешь плот на реку, отворачиваешься, чтобы взять веревку…, поворачиваешься, а он … уплыл…

Это происходит потому что у реки есть скорость течения
, которая относит твой плот по направлению течения.

Его скорость при этом равна нулю (ты же стоишь в шоке на берегу и не гребешь) — он движется со скоростью течения.

Разобрался?

Тогда ответь вот на какой вопрос — «С какой скоростью будет плыть плот по реке, если ты сидишь и гребешь?» Задумался?

Здесь возможно два варианта.

1-й вариант — ты плывешь по течению.

И тогда ты плывешь с собственной скоростью + скорость течения. Течение как бы помогает тебе двигаться вперед.

2-й вариант — ты плывешь против течения.

Тяжело? Правильно, потому что течение пытается «откинуть» тебя назад. Ты прилагаешь все больше усилий, чтобы проплыть хотя бы
метров, соответственно скорость, с которой ты передвигаешься, равна собственная скорость — скорость течения.

Допустим, тебе надо проплыть км. Когда ты преодолеешь это расстояние быстрее? Когда ты будешь двигаться по течению или против?

Решим задачку и проверим.

Добавим к нашему пути данные о скорости течения — км/ч и о собственной скорости плота — км/ч. Какое время ты затратишь, двигаясь по течению и против него?

Конечно, ты без труда справился с этой задачей! По течению — час, а против течения аж часа!

В этом и есть вся суть задач на движение с течением
.

Несколько усложним задачу.

Задача №1

Лодка с моторчиком плыла из пункта в пункт часа, а обратно — часа.

Найдите скорость течения, если скорость лодки в стоячей воде — км/ч

Решение задачи №1

Обозначим расстояние между пунктами, как, а скорость течения — как.

	Путь S	Скорость v, км/ч	Время t, часов
A -> B (против течения)			3
B -> A (по течению)			2

Мы видим, что лодка проделывает один и тот же путь, соответственно:

Что мы брали за?

Скорость течения. Тогда это и будет являться ответом:)

Скорость течения равна км/ч.

Задача №2

Байдарка в вышла из пункта в пункт, расположенный в км от. Пробыв в пункте час минут, байдарка отправилась назад и вернулась в пункт в.

Определите (в км/ч) собственную скорость байдарки, если известно, что скорость течения реки км/ч.

Решение задачи №2

Итак, приступим. Прочитай задачу несколько раз и сделай рисунок. Думаю, ты без труда сможешь решить это самостоятельно.

Все величины у нас выражены в одном виде? Нет. Время отдыха у нас указано и в часах, и в минутах.

Переведем это в часы:

час минут = ч.

Теперь все величины у нас выражены в одном виде. Приступим к заполнению таблицы и поиску того, что мы возьмем за.

Пусть — собственная скорость байдарки. Тогда, скорость байдарки по течению равна, а против течения равна.

Запишем эти данные, а так же путь (он, как ты понимаешь, одинаков) и время, выраженное через путь и скорость, в таблицу:

	Путь S	Скорость v, км/ч	Время t, часов
Против течения	26
По течению	26

Посчитаем, сколько времени байдарка затратила на свое путешествие:

Все ли часов она плыла? Перечитываем задачу.

Нет, не все. У нее был отдых час минут, соответственно, из часов мы вычитаем время отдыха, которое, мы уже перевели в часы:

ч байдарка действительно плыла.

Приведем все слагаемые к общему знаменателю:

Раскроем скобки и приведем подобные слагаемые. Далее решаем получившееся квадратное уравнение.

С этим, я думаю, ты тоже справишься самостоятельно. Какой ответ у тебя получился? У меня км/ч.

Подведем итоги

ПРОДВИНУТЫЙ УРОВЕНЬ

Задачи на движение. Примеры

Рассмотрим
примеры с решениями
для каждого типа задач.

Движение с течением

Одни из самых простых задач — задачи на движение по реке
. Вся их суть в следующем:

• если движемся по течению, к нашей скорости прибавляется скорость течения;
• если движемся против течения, из нашей скорости вычитается скорость течения.

Пример №1:

Катер плыл из пункта A в пункт B часов а обратно — часа. Найдите скорость течения, если скорость катера в стоячей воде км/ч.

Решение №1:

Обозначим расстояние между пунктами, как AB, а скорость течения — как.

Все данные из условия занесем в таблицу:

	Путь S	Скорость v, км/ч	Время t, часов
A -> B (против течения)	AB	50-x	5
B -> A (по течению)	AB	50+x	3

Для каждой строки этой таблицы нужно записать формулу:

На самом деле, можно не писать уравнения для каждой из строк таблицы. Мы ведь видим, что расстояние, пройденное катером туда и обратно одинаково.

Значит, расстояние мы можем приравнять. Для этого используем сразу формулу для расстояния:

Часто приходится использовать и формулу для времени:

Пример №2:

Против течения лодка проплывает расстояние в км на час дольше, чем по течению. Найдите скорость лодки в стоячей воде, если скорость течения равна км/ч.

Решение №2:

Попробуем сразу составить уравнение. Время против течения на час больше, чем время по течению.

Это записывается так:

Теперь вместо каждого времени подставим формулу:

Получили обычное рациональное уравнение, решим его:

Очевидно, что скорость не может быть отрицательным числом, значит, ответ: км/ч.

Относительное движение

Если какие-то тела движутся друг относительно друга, часто бывает полезно посчитать их относительную скорость. Она равна:

• сумме скоростей, если тела движутся навстречу друг другу;
• разности скоростей, если тела движутся в одном направлении.

Пример №1

Из пунктов A и B одновременно навстречу друг другу выехали два автомобиля со скоростями км/ч и км/ч. Через сколько минут они встретятся. Если расстояние между пунктами км?

I способ решения:

Относительная скорость автомобилей км/ч. Это значит, что если мы сидим в первом автомобиле, то он нам кажется неподвижным, но второй автомобиль приближается к нам со скоростью км/ч. Так как между автомобилями изначально расстояние км, время, через которое второй автомобиль проедет мимо первого:

II способ решения:

Время от начала движения до встречи у автомобилей, очевидно, одинаковое. Обозначим его. Тогда первый автомобиль проехал путь, а второй — .

В сумме они проехали все км. Значит,

Другие задачи на движение

Пример №1:

Из пункта А в пункт В выехал автомобиль. Одновременно с ним выехал другой автомобиль, который ровно половину пути ехал со скоростью на км/ч меньшей, чем первый, а вторую половину пути он проехал со скоростью км/ч.

В результате автомобили прибыли в пункт В одновременно.

Найдите скорость первого автомобиля, если известно, что она больше км/ч.

Решение №1:

Слева от знака равно запишем время первого автомобиля, а справа — второго:

Упростим выражение в правой части:

Поделим каждое слагаемое на АВ:

Получилось обычное рациональное уравнение. Решив его, получим два корня:

Из них только один больше.

Ответ: км/ч.

Пример №2

Из пункта A круговой трассы выехал велосипедист. Через минут он еще не вернулся в пункт А и из пункта А следом за ним отправился мотоциклист. Через минут после отправления он догнал велосипедиста в первый раз, а еще через минут после этого догнал его во второй раз. Найдите скорость велосипедиста, если длина трассы равна км. Ответ дайте в км/ч.

Решение:

Здесь будем приравнивать расстояние.

Пусть скорость велосипедиста будет, а мотоциклиста — . До момента первой встречи велосипедист был в пути минут, а мотоциклист — .

При этом они проехали равные расстояния:

Между встречами велосипедист проехал расстояние, а мотоциклист — . Но при этом мотоциклист проехал ровно на один круг больше, это видно из рисунка:

Надеюсь, ты понимаешь, что по спирали они на самом деле не ездили- спираль просто схематически показывает, что они ездят по кругу, несколько раз проезжая одни и те же точки трассы.

Полученные уравнения решаем в системе:

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ

1. Основная формула

2. Относительное движение

• Это сумма скоростей, если тела движутся навстречу друг другу;
• разность скоростей, если тела движутся в одном направлении.

3. Движение с течением
:

• Если движемся по течению, к нашей скорости прибавляется скорость течения;
• если движемся против течения, из скорости вычитается скорость течения.

Мы помогли тебе разобраться с задачами на движение…

Теперь твой ход…

Если ты внимательно прочитал текст и прорешал самостоятельно все примеры, готовы спорить, что ты все понял.

И это уже половина пути.

Напиши внизу в комментариях разобрался ли ты с задачами на движение?

Какие вызывают наибольшие трудности?

Понимаешь ли ты, что задачи на «работу» — это почти тоже самое?

Напиши нам и удачи на экзаменах!

Данный материал представляет собой систему
задач по теме “Движение”.

Цель: помочь учащимся более полно овладеть
технологиями решения задач по данной теме.

Задачи на движение по воде.

Очень часто человеку приходится совершать
движения по воде: реке, озеру, морю.

Сначала он это делал сам, потом появились плоты,
лодки, парусные корабли. С развитием техники
пароходы, теплоходы, атомоходы пришли на помощь
человеку. И всегда его интересовали длина пути и
время, затраченное на его преодоление.

Представим себе, что на улице весна. Солнце
растопило снег. Появились лужицы и побежали
ручьи. Сделаем два бумажных кораблика и пустим
один из них в лужу, а второй — в ручей. Что же
произойдет с каждым из корабликов?

В луже кораблик будет стоять на месте, а в
ручейке — поплывет, так как вода в нем «бежит»
к более низкому месту и несет его с собой. То же
самое будет происходить с плотом или лодкой.

В озере они будут стоять на месте, а в реке –
плыть.

Рассмотрим первый вариант: лужа и озеро. Вода в
них не движется и называется стоячей
.

Кораблик поплывет по луже только в том случае,
если мы его подтолкнем или если подует ветер. А
лодка начнет двигаться в озере при помощи весел
или если она оснащена мотором, то есть за счет
своей скорости. Такое движение называют движением
в стоячей воде
.

Отличается ли оно от движения по дороге? Ответ:
нет. А это значит, что мы с вами знаем как
действовать в этом случае.

Задача 1. Скорость катера по озеру равна 16 км/ч.

Какой путь пройдет катер за 3 часа?

Ответ: 48 км.

Следует запомнить, что скорость катера в
стоячей воде называют собственной скоростью
.

Задача 2. Моторная лодка за 4 часа проплыла по
озеру 60 км.

Найдите собственную скорость моторной лодки.

Ответ: 15 км/ч.

Задача 3. Сколько времени потребуется лодке,
собственная скорость которой

равна 28 км/ч, чтобы проплыть по озеру 84 км?

Ответ: 3 часа.

Итак, чтобы найти длину пройденного пути,
необходимо скорость умножить на время.

Чтобы найти скорость, необходимо длину пути
разделить на время.

Чтобы найти время, необходимо длину пути
разделить на скорость.

Чем же отличается движение по озеру от
движения по реке?

Вспомним бумажный кораблик в ручье. Он плыл,
потому что вода в нем движется.

Такое движение называют движением по течению
.
А в обратную сторону – движением против
течения
.

Итак, вода в реке движется, а значит имеет свою
скорость. И называют ее скоростью течения реки
.
(Как ее измерить?)

Задача 4. Скорость течения реки равна 2 км/ч. На
сколько километров река относит

любой предмет (щепку, плот, лодку) за 1час, за 4
часа?

Ответ: 2 км/ч, 8 км/ч.

Каждый из вас плавал в реке и помнит, что по
течению плыть гораздо легче, чем против течения.
Почему? Потому, что в одну сторону река
«помогает» плыть, а в другую — «мешает».

Те же, кто не умеет плавать, могут представить
себе ситуацию, когда дует сильный ветер.
Рассмотрим два случая:

1) ветер дует в спину,

2) ветер дует в лицо.

И в том и в другом случае идти сложно. Ветер в
спину заставляет бежать, а значит, скорость
нашего движения увеличивается. Ветер в лицо
сбивает нас, притормаживает. Скорость при этом
уменьшается.

Остановимся на движении по течению реки. Мы уже
говорили о бумажном кораблике в весеннем ручье.
Вода понесет его вместе с собой. И лодка,
спущенная на воду, поплывет со скоростью течения.
Но если у нее есть собственная скорость, то она
поплывет еще быстрее.

Следовательно, чтобы найти скорость движения
по течению реки, необходимо сложить собственную
скорость лодки и скорость течения.

Задача 5. Собственная скорость катера равна 21
км/ч, а скорость течения реки 4 км/ч. Найдите
скорость катера по течению реки.

Ответ: 25км/ч.

Теперь представим себе, что лодка должна плыть
против течения реки. Без мотора или хотя бы весел,
течение отнесет ее в обратную сторону. Но, если
придать лодке собственную скорость (завести
мотор или посадить гребца), течение будет
продолжать отталкивать ее назад и мешать
двигаться вперед со своей скоростью.

Поэтому, чтобы найти скорость лодки против
течения, необходимо из собственной скорости
вычесть скорость течения.

Задача 6. Скорость течения реки равна 3 км/ч, а
собственная скорость катера 17 км/ч.

Найдите скорость катера против течения.

Ответ: 14 км/ч.

Задача 7. Собственная скорость теплохода равна
47,2 км/ч, а скорость течения реки 4,7 км/ч. Найдите
скорость теплохода по течению и против течения.

Ответ: 51,9 км/ч; 42,5 км/ч.

Задача 8. Скорость моторной лодки по течению
равна12,4 км/ч. Найдите собственную скорость
лодки, если скорость течения реки 2,8 км/ч.

Ответ: 9,6 км/ч.

Задача 9. Скорость катера против течения равна
10,6 км/ч. Найдите собственную скорость катера и
скорость по течению, если скорость течения реки
2,7 км/ч.

Ответ: 13,3 км/ч; 16 км/ч.

Связь между скоростью по течению и
скоростью против течения.

Введем следующие обозначения:

V с. — собственная скорость,

V теч. — скорость течения,

V по теч. — скорость по течению,

V пр.теч. — скорость против течения.

Тогда можно записать следующие формулы:

V no теч = V c + V теч;

V np. теч = V c — V теч.;

Попытаемся изобразить это графически:

Вывод: разность скоростей по течению
и против течения равна удвоенной скорости
течения.

Vno теч — Vnp. теч = 2 Vтеч.

Vтеч = (V по теч — Vnp. теч): 2

1) Скорость катера против течения равна 23 км/ч, а
скорость течения 4 км/ч.

Найдите скорость катера по течению.

Ответ: 31 км/ч.

2) Скорость моторной лодки по течению реки равна
14 км/ч/ а скорость течения 3 км/ч. Найдите скорость
лодки против течения

Ответ: 8 км/ч.

Задача 10. Определите скорости и заполните
таблицу:

* — при решении п.6 смотри рис.2.

Ответ: 1) 15 и 9; 2) 2 и 21; 3) 4 и 28; 4) 13 и 9; 5)23 и 28; 6) 38 и 4.

Через уравнение.

S — пройденный путь, растояние, которое прошла, например, лодка. (км)

t — время, за которое она прошла расстояние S. (часов, минут)

V — собственная её скорость (км/ч, м/ч)

Такие задачи решаются далее: если известны: (под формулы подставляем числа)

t и V, то перемножаем — t * V, получаем S.

t и S, то расстояние делим время — S : t, получаем V

S и V, также — S : V, получаем t

Также если в задаче указана V (её ищем)

по течению, то V собственная + V по течению

против течения, то V собств. — V прот. теч.

Тогда формулы звучат так: если известны:

t и V, то t * (V с. +/- V) = S

t и S, то S : t = V с. +/- V

V и S, то S : (V c. +/- V) = t

Теперь ещё раз:

V c. — собственная скорость

V c. + V — скорость + скорость по теч.

V c. — V — скорость + скорость прот. теч.

Ну так чтоли… Плохой из меня учитель(((

Как найти собственную скорость лодки

Решение задач на «движение по воде» многим дается с трудом. В них существует несколько видов скоростей, поэтому решающие начинаю путаться. Чтобы научиться решать задачи такого типа, надо знать определения и формулы. Умение составлять схемы очень облегчает понимание задачи, способствует правильному составлению уравнения. А правильно составленное уравнение — самое главное в решении любого типа задач.

Инструкция

В задачах «на движение по реке» присутствуют скорости: собственная скорость (Vс), скорость по течению (Vпо теч.), скорость против течения (Vпр. теч.), скорость течения (Vтеч.). Необходимо отметить, что собственная скорость водного суда – это скорость в стоячей воде. Чтобы найти скорость по течению, надо к скорости течения прибавить собственную. Для того чтобы найти скорость против течения, надо из собственной скорости вычесть скорость течения.

Первое, что необходимо выучить и знать «на зубок» — формулы. Запишите и запомните:

Vпо теч=Vс+Vтеч.

Vпр. теч.=Vс-Vтеч.

Vпр. теч=Vпо теч. — 2Vтеч.

Vпо теч.=Vпр. теч+2Vтеч.

Vтеч.=(Vпо теч. — Vпр. теч)/2

Vс=(Vпо теч.+Vпр теч.)/2 или Vс=Vпо теч.+Vтеч.

На примере разберем, как находить собственную скорость и решать задачи такого типа.

Пример 1.Скорость лодки по течению 21,8км/ч, а против течения 17,2 км/ч. Найти собственную скорость лодки и скорость течения реки.

Решение: Согласно формулам: Vс=(Vпо теч.+Vпр теч.)/2 и Vтеч.=(Vпо теч. — Vпр. теч)/2, найдем:

Vтеч = (21,8 — 17,2)/2=4,62=2,3 (км/ч)

Vс = Vпр теч.+Vтеч=17,2+2,3=19,5 (км/ч)

Ответ: Vc=19,5 (км/ч), Vтеч=2,3 (км/ч).

Пример 2. Пароход прошел против течения 24 км и вернулся обратно, затратив на обратный путь на 20 мин меньше, чем при движении против течения. Найдите его собственную скорость в неподвижной воде, если скорость течения равна 3 км/ч.

За Х примем собственную скорость парохода. Составим таблицу, куда занесем все данные.

Против теч. По течению

Расстояние 24 24

Скорость Х-3 Х+3

время 24/ (Х-3) 24/ (Х+3)

Зная, что на обратный путь пароход затратил на 20 минут времени меньше, чем на путь по течению, составим и решим уравнение.

20 мин=1/3 часа.

24/ (Х-3) – 24/ (Х+3) = 1/3

24*3(Х+3) – (24*3(Х-3)) – ((Х-3)(Х+3))=0

72Х+216-72Х+216-Х2+9=0

441-Х2=0

Х2=441

Х=21(км/ч) – собственная скорость парохода.

Ответ: 21 км/ч.

Обратите внимание

Скорость плота считается равной скорости водоема.

Источники:

• решение задач на течение

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?