船在400米宽的河中横渡,河水流速是3m⼀s,船在静水中的航速是5m⼀s,试求:(1)当使船到达对岸的时间最短

2025-03-20 18:17:44
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回答1:

(1)当船头垂直指向对岸时,渡河时间最短.
tmin=
d
vc
=
400
5
s=80s.
此时沿河岸方向的位移x=vt=3×80m=240m.
航程s=
d2+x2
=
4002+2402
m
≈466.5m
(2)当合速度的方向与河岸垂直时,渡河位移最短.
设船头与上游河岸方向的夹角为θ,则cosθ=
vs
vc
=
3
5
,所以θ=53°
渡河的位移x=d=400m.
v=
v
?
v
=
52?32
2m/s=4m/s.
渡河时间t=
d
v
=
400
4
s=100s;
答:(1)当使船到达对岸的时间最短时,最短时间是80s;此时对应的路程是466.5m;
(2)当船达到对岸的位移最小时,此时对应的过河时间是100s.