Помогите решить задачу по физике на закон сложения скоростей.

Question

Через реку шириной 400м, скорость течения которой 2м/c, переправляется катер скоростью 7 м/c относительно воды, под каким углом к течению он должен плыть чтобы переправиться через реку
a) по кратчайшему пути?
б) за минимальное время?
Какой будет его скорость в этом случае? Сколько времени будет длиться переправа и на сколько снесет его течением?

Answer 1

Тут всё очень просто.

1. "под каким углом" - угол зависит от выбранной системы отсчета, поэтому первое, что нужно сделать - выбрать е из сображений здравого смысла. Дефолтная, кстати, уже есть - та самая, относительно которой задана скорость течения, в ней берега неподвижны, е и берем.
2. "по кратчайшему пути? " - выбираем систему отсчета для вычисления длины пути в ней аналогично пред. пункту

"Под каким углом" - тут есть некая неоднозначность толкования: кто-то может под углом понимать угол между СОБСТВЕННОЙ (т. е. отн. воды) скоростью катера и скоростью течения, а кто-то - угол между скоростью катера отн. берегов и скоростью течения. Сию неоднозначность тоже необходимо разрешить из сображений здравого смысла, что намного сложне пп. 1-2.

3. "за минимальное время" - относительно воды берега движутся, но прямые, по которым они движутся, неподвижны.
Разумется, относительно воды катер должен плыть перпендикулярно берегам. А под каким углом - см. выше.