Для анализа движения вертолета и определения его пути и перемещения, необходимо рассмотреть эти два параметра отдельно.
1. Путь:
Путь представляет собой общую длину траектории, по которой перемещался вертолет. В данной задаче вертолет сначала пролетел 12 км на юг, затем повернул на восток и пролетел еще 16 км. Таким образом, путь ( S ) складывается из двух отдельных отрезков:
[ S = S{\text{юг}} + S{\text{восток}} = 12 \text{ км} + 16 \text{ км} = 28 \text{ км} ]
То есть, путь вертолета составляет 28 км.
2. Перемещение:
Перемещение — это векторная величина, которая характеризует изменение положения объекта и направлена из начальной точки в конечную. Для нахождения перемещения необходимо определить вектор, соединяющий начальную и конечную точки траектории.
- Вертолет сначала пролетел 12 км на юг.
- Затем он повернул на восток и пролетел 16 км.
В результате, начальная точка (0, 0) и конечная точка (16, -12) находятся на координатной плоскости. Перемещение ( \vec{d} ) можно найти с использованием теоремы Пифагора, так как траектория образует прямоугольный треугольник:
[ \vec{d} = \sqrt{ \Delta x^2 + \Delta y^2 } ]
где ( \Delta x = 16 \text{ км} ) — смещение по оси x (восток), а ( \Delta y = -12 \text{ км} ) — смещение по оси y (юг).
Подставляем значения в формулу:
[ d = \sqrt{ (16 \text{ км})^2 + (-12 \text{ км})^2 } ]
[ d = \sqrt{ 256 \text{ км}^2 + 144 \text{ км}^2 } ]
[ d = \sqrt{ 400 \text{ км}^2 } ]
[ d = 20 \text{ км} ]
Таким образом, модуль вектора перемещения вертолета составляет 20 км.
Кроме того, можно указать направление перемещения, например, с помощью угла относительно оси x (восток). Угол ( \theta ) можно определить через тангенс:
[ \tan \theta = \frac{|\Delta y|}{\Delta x} = \frac{12}{16} = 0.75 ]
Используя арктангенс, находим угол:
[ \theta = \arctan(0.75) \approx 36.87^\circ ]
Этот угол соответствует направлению на юго-восток, так как перемещение происходит вниз и вправо.
Итак, перемещение вертолета составляет 20 км в направлении, отклоненном на ( 36.87^\circ ) на юго-восток от востока.