Автомобиль движется со скоростью, модуль которой v = 54 км\ч. Найдите угол к вертикали, под которым оставляют след капли дождя, стекая по боковому стеклу автомобиля, если модуль скорости их движения относительно поверхности Земли v =15м\с. Погода безветренная.
Для решения задачи воспользуемся понятием релятивистского приближения.
Пусть α - угол к вертикали между скоростью движения капли дождя и вертикалью, β - угол между скоростью движения автомобиля и вертикалью. Тогда углы между скоростью капли и автомобиля будут равны α - β.
Так как угол между скоростью дождя и вертикалью равен 90 градусов т.к.каплядвижетсявертикальнот.к. капля движется вертикальнот.к.каплядвижетсявертикально, а угол между скоростью автомобиля и вертикалью равен 0 градусов автомобильдвижетсяпрямоавтомобиль движется прямоавтомобильдвижетсяпрямо, то можно записать следующее уравнение: sin90−β90-β90−β = sinα−βα-βα−β = v_дождя * sinααα / v_автомобиля.
Для решения задачи воспользуемся понятием релятивистского приближения.
Пусть α - угол к вертикали между скоростью движения капли дождя и вертикалью, β - угол между скоростью движения автомобиля и вертикалью. Тогда углы между скоростью капли и автомобиля будут равны α - β.
Так как угол между скоростью дождя и вертикалью равен 90 градусов т.к.каплядвижетсявертикальнот.к. капля движется вертикальнот.к.каплядвижетсявертикально, а угол между скоростью автомобиля и вертикалью равен 0 градусов автомобильдвижетсяпрямоавтомобиль движется прямоавтомобильдвижетсяпрямо, то можно записать следующее уравнение:
sin90−β90-β90−β = sinα−βα-βα−β = v_дождя * sinααα / v_автомобиля.
Подставляем известные значения:
sin90−β90-β90−β = sin909090 = 1,
v_дождя = 15 м/с,
v_автомобиля = 54 * 1000 / 3600 = 15 м/с.
Отсюда находим угол α:
sinααα = v_автомобиля / v_дождя = 1,
α = arcsin111 = 90 градусов.
Таким образом, угол к вертикали, под которым оставляют след капли дождя, стекая по боковому стеклу автомобиля, равен 90 градусов.