Цель статьи – подробно разобрать классическую задачу из школьного курса по физике (механика‚ движение прямолинейное)‚ показать‚ как правильно применять формулы скорости‚ расстояния и времени‚ а также рассмотреть возможные варианты усложнения задачи.
Исходные данные
- Время‚ когда моторная лодка отходит от пристани: 12 ч 20 мин.
- Время‚ когда из того же порта отправляется теплоход: 16 ч 20 мин.
- Скорость моторной лодки: 15 км/ч (из условий‚ указанных в источниках [1] и [3]).
- Скорость теплохода: 30 км/ч (те же источники);
Как решить задачу?
Шаг 1. Определяем отставание лодки
Теплоход вышел из порта на 4 часа позже лодки (16 ч 20 мин – 12 ч 20 мин = 4 ч).
За это время лодка прошла расстояние:
sлодки = vлодки · t = 15 км/ч · 4 ч = 60 км.
Шаг 2. Находим относительную (сближающую) скорость
Теплоход движется быстрее лодки на
Δv = vтеплохода – vлодки = 30 км/ч – 15 км/ч = 15 км/ч.
Шаг 3. Время догонки
Время‚ за которое теплоход сократит отставание в 60 км при относительной скорости 15 км/ч:
t = s / Δv = 60 км / 15 км/ч = 4 ч.
Ответ
Теплоход догонит моторную лодку через 4 часа после своего выхода из порта. То есть в 20 ч 20 мин (16 ч 20 мин + 4 ч).
Пояснение‚ почему ответ совпадает с найденным в интернете
В источниках [2] и [3] указано:
- Разница во времени – 4 часа.
- Расстояние между ними в момент выхода теплохода – 4 ч·15 км/ч = 60 км.
- Скорость сближения – 30 км/ч – 15 км/ч = 15 км/ч.
- Время догонки – 60 км / 15 км/ч = 4 ч.
Таким образом‚ наш расчёт полностью согласуется с проверенными ответами экспертов.
Общие принципы решения подобных задач
Для любых задач‚ где два тела движутся в одном направлении‚ удобно пользоваться формулой относительной скорости.
- Δt – разница во времени начала движения.
- v₁‚ v₂ – скорости первого и второго тела.
- Если v₂ > v₁‚ то Δv = v₂ – v₁ – скорость сближения.
- Отставание в момент старта второго тела: s₀ = v₁·Δt.
- Время догонки: t = s₀ / Δv.
Вариации задачи
Чтобы закрепить навык‚ рассмотрим несколько «что если»:
Теплоход быстрее в 2 раза
Если v₂ = 2·v₁‚ то Δv = v₁‚ а время догонки равно Δt. Т.е. в нашем примере – тоже 4 ч.
Лодка ускоряется
Пусть лодка имеет ускорение a = 2 м/с² (≈7‚2 км/ч²). Тогда её путь за первые 4 ч будет s = v₀·t + ½ a t². Нужно решить квадратное уравнение‚ но принцип остаётся тем же – сравниваем пройденные расстояния.
Движение в противоположных направлениях
Если теплоход плывёт навстречу лодке‚ относительная скорость будет суммой: Δv = v₁ + v₂. Время встречи будет меньше.
Практические советы ученикам
- Записывайте все известные величины в одинаковых единицах (часы‚ километры‚ км/ч).
- Сначала найдите «запас» – сколько уже прошло у первого тела к моменту старта второго.
- Определите относительную скорость (разность или сумму‚ в зависимости от направления).
- Подставьте в простую формулу t = s / Δv.
- Проверьте результат: полученное время должно быть положительным и логически вписываться в условие задачи.
Задача «В 12 ч 20 мин от пристани отошла моторная лодка…» – отличное упражнение на применение базовых формул кинематики. Правильный подход к её решению позволяет быстро находить ответ и легко адаптировать метод к более сложным ситуациям (ускорения‚ противоположные направления‚ изменение скоростей).
Если у вас остались вопросы или хотите проверить свои варианты‚ оставляйте комментарии – будем разбирать их вместе!
Дата публикации: 28 мая 2026 г. | Источники: [1]‚ [2]‚ [3]