Что означает скорость тела относительно воды?

Пловец плывет со скоростью 1,25 м/с «относительно воды». Он должен переплыть реку шириной 150 метров. Если направление его скорости перпендикулярно потоку, то его уносит поток на 120 метров ниже. Какое направление относительно потока он должен выбрать, чтобы добраться до противоположной точки на другом берегу? Сколько времени это займет у него?

Мой вопрос: что означает «относительно воды»? Я не уверен, как представить это, когда вода движется.

Редактировать: правильно ли моя интерпретация скорости (относительно чего-либо) на этих изображениях? Если нет, не могли бы вы нарисовать изображение, где была бы показана «скорость пловца относительно воды»? Или хотя бы как узнать?введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

С новым годом, Лорен, вам нужно прочитать концепции на этой странице и связанные с ними, касающиеся векторов: physicsclassroom.com/class/vectors/Lesson-1/…
Это хороший момент («..Таким образом, ваша скорость >>относительно поезда<< составляет всего 1 час в час..»). Значит, вектор скорости пловца (относительно воды) может указывать куда угодно (и он все равно будет равен 1,25 м/с)? Это верно?
Таким образом, независимо от того, куда идет человек в поезде, его относительная скорость относительно поезда всегда составляет 1 час в час. Если человек движется вперед, назад, влево или куда угодно, находясь в поезде, относительная скорость человека относительно поезда все равно будет 1 час в час, верно? И если я хочу узнать относительную скорость человека относительно земли, то это будет сумма векторов, поэтому, если человек движется в том же направлении, что и поезд, это будет 60 + 1 миль в час = 61 миль в час, если человек движется в противоположном направлении. будет 60+(-1)mph=59mph, это правильно?
Да, вторая диаграмма неверна, теперь я понимаю. Спасибо за ваше терпение.

Ответы (1)

На самом деле это отличный вопрос, который подводит вас к необходимости материальных производных в гидродинамике, поскольку скорость потока будет зависеть не только от времени, но и от положения.

Теперь собственно вопрос. По-моему, предполагается, что скорость потока однородна (одинакова во всех точках). Имея это в виду, это становится простой проблемой относительной скорости для решения. Что касается вашей интерпретации относительной скорости, то верна та, что касается относительной скорости относительно земли, но я считаю, что последняя — нет. Вы можете представить, что поток на самом деле является водой, и он увлекает за собой пловца, поэтому относительная скорость пловца относительно воды также является его относительной скоростью относительно потока.

Что ж, во втором изображении я подумал, что скорость пловца относительно скорости воды/потока будет равна скорости пловца минус скорость воды/потока. Но когда вы говорите, что поток увлекает за собой пловца, моя интерпретация не имеет смысла.
еще один вопрос: как мне найти направление/угол (относительно течения), который должен выбрать пловец, чтобы добраться до противоположной точки на другой стороне? Я посчитал скорость потока, которая составляет 1 м/с, и теперь я буду использовать базовую тригониометрию, чтобы найти угол. Но я выбрал угол между скоростью течения и скоростью пловца относительно воды/земли, что дало 36,9 градусов, но правильный результат должен быть 53,1, что является углом между скоростью пловца и относительной скоростью. на землю/поток. Так почему я должен выбрать этот угол?
Возможно, это был плохо сформулированный вопрос в отношении ответа. Не могли бы вы показать свои подробные расчеты? Я получил 51,3 градуса с относительным углом отрицательной скорости потока. Я думаю, вам вообще не нужно работать со скоростями для первой части, а скорее смещением, чтобы получить относительные углы.
@LaurenSin, ваши комментарии предполагают, что вы думаете, что у пловца есть только одна истинная скорость. Но это не так. Всякий раз, когда мы говорим «скорость какого -то объекта», всегда имеется какой-то другой, имплицитный объект, и мы говорим о скорости между этими вещами; между пловцом и землей, между пловцом и водой, между водой и землей. Задачи физики часто говорят о «системе координат», которая «прикреплена» к чему-то. (То есть, мы можем говорить о скорости пловца в системе координат, привязанной к земле, или...
...мы можем говорить о скорости пловца в системе координат, которая движется вместе с водой.)
Что означает скорость тела относительно воды?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v