При сильном боковом ветре самолёт заходит на посадку немного боком так, что его корпус повёрнут к взлётно-посадочной полосе (ВПП) под углом 0,18 Скорость самолёта относительно воздуха равна 258 км/ч и направлена вдоль его корпуса, а скорость относительно неподвижного земного наблюдателя направлена вдоль ВПП. Определите, чему равна скорость ветра, если известно, что она направлена перпендикулярно ВВП? Ответ выразить в м с, округлив до десятых.
Для решения задачи воспользуемся методом векторов.
Обозначим скорость ветра как V⃗ \vec{V} V, а скорость самолета относительно воздуха как V<em>с⃗ \vec{V<em>{\text{с}}} V<em>с, а скорость самолета относительно земли V</em>з⃗ \vec{V</em>{\text{з}}} V</em>з. Тогда имеем:
Для решения задачи воспользуемся методом векторов.
Обозначим скорость ветра как V⃗ \vec{V} V, а скорость самолета относительно воздуха как V<em>с⃗ \vec{V<em>{\text{с}}} V<em>с , а скорость самолета относительно земли V</em>з⃗ \vec{V</em>{\text{з}}} V</em>з . Тогда имеем:
Vс⃗=258 км/ч \vec{V_{\text{с}}} = 258 \, \text{км/ч} Vс =258км/ч θ=0,18 рад \theta = 0,18 \, \text{рад} θ=0,18рад
Поскольку скорость самолета относительно воздуха направлена по продольной оси самолета, то мы можем записать:
V⃗=V<em>з⃗−V</em>с⃗ \vec{V} = \vec{V<em>{\text{з}}} - \vec{V</em>{\text{с}}} V=V<em>з −V</em>с
Разложим скорость ветра на составляющие:
Vx=V⋅cos90∘ V_x = V \cdot \cos 90^{\circ} Vx =V⋅cos90∘ Vy=V⋅sin90∘ V_y = V \cdot \sin 90^{\circ} Vy =V⋅sin90∘
Тогда можем записать равенство модулей векторов:
V<em>x=V</em>с⋅cosθ V<em>x = V</em>{\text{с}} \cdot \cos \theta V<em>x=V</em>с⋅cosθ V<em>y=V</em>с⋅sinθ V<em>y = V</em>{\text{с}} \cdot \sin \theta V<em>y=V</em>с⋅sinθ
Подставляем данные и находим:
V=(Vс)2 V = \sqrt{(V_{\text{с}})^2} V=(Vс )2 V=(258⋅cos0,18)2+(258⋅sin0,18)2 V = \sqrt{(258 \cdot \cos 0,18)^2 + (258 \cdot \sin 0,18)^2} V=(258⋅cos0,18)2+(258⋅sin0,18)2 V≈2582⋅0,99692+2582⋅0,07932 V \approx \sqrt{258^2 \cdot 0,9969^2 + 258^2 \cdot 0,0793^2} V≈2582⋅0,99692+2582⋅0,07932 V≈66111,88+530,88 V \approx \sqrt{66111,88 + 530,88} V≈66111,88+530,88 V≈66642,76 V \approx \sqrt{66642,76} V≈66642,76 V≈258 км/ч V \approx 258 \, \text{км/ч} V≈258км/ч
Следовательно, скорость ветра направлена перпендикулярно ВПП и равна примерно 258 м/с.