Чтобы определить скорость пловца относительно берега, необходимо учесть как скорость пловца относительно воды, так и скорость течения реки. Мы можем рассмотреть это векторно.
Скорость пловца относительно воды: 5 км/ч. Это скорость, с которой пловец может двигаться в неподвижной воде.
Скорость течения реки: 3 км/ч. Это скорость, с которой вода движется относительно берега.
Так как пловец переплывает реку по кратчайшему пути, он должен направлять свою скорость так, чтобы его результирующее движение было перпендикулярно течению. Это означает, что пловец должен двигаться под углом к течению, компенсируя его воздействие.
Чтобы найти результирующую скорость пловца относительно берега, нужно сложить две скорости векторно:
- Горизонтальная составляющая скорости (вдоль течения) будет равна скорости течения реки, то есть 3 км/ч.
- Вертикальная составляющая скорости (перпендикулярно течению) – это скорость, с которой пловец пересекает реку. Поскольку это кратчайший путь, она равна 5 км/ч.
Теперь мы можем использовать теорему Пифагора, чтобы найти результирующую скорость:
[ v{\text{рез}} = \sqrt{v{\text{гориз}}^2 + v_{\text{верт}}^2} = \sqrt{3^2 + 5^2} = \sqrt{9 + 25} = \sqrt{34} ]
Таким образом, скорость пловца относительно берега составляет (\sqrt{34}) км/ч, что приблизительно равно 5.83 км/ч.
Это результирующая скорость, с которой пловец движется относительно берега, учитывая воздействие течения реки.