Skoczywszy z tratwy, chłopiec przez 10 minut płynął pod prąd, a potem obróciwszy się i płynąc z tym samym wysiłkiem dogonił tratwę. Jak długo trwało doganianie tratwy?

Odpowiedź :

To zadanie dobrze jest rozwiązywać wprowadzając prędkość względną. Tratwa oczywiście porusza się z prędkością prądu (V_p), natomiast chłopiec najpierw ma prędkość -(V_c-V_p) [jest ujemna, gdyż porusza się w drugą stroną], a później (V_p+V_c).

Zatem prędkość względna:

[tex]V_1=V_p+(V_c-V_p)=V_c[/tex]

oraz po τ=10min:

[tex]V_2=V_p-(V_c+V_p)=-V_c[/tex]

W tej sytuacji wzajemna odległość tratwy i chłopca:

[tex]d=\left \{ {{V_ct,\ t\leq \tau} \atop {V_c\tau-V_c(t-\tau),\ t>\tau}} \right.[/tex]

szukamy czasu dla którego d=0

[tex]2V_c\tau-V_ct=0\\t=2\tau=20min[/tex]

Czyli 10 min oddalał się od tratwy i 10 min do niej wracał.

pozdrawiam