Un nuotatore attraversa un fiume largo 48 m. La sua velocità rispetto all'acqua ferma è 1,2 m/s. La corrente ha velocità 1,5 m/s.
In quanto tempo arriva sulla riva opposta?
Quale distanza ha percorso?
Un nuotatore attraversa un fiume largo 48 m. La sua velocità rispetto all'acqua ferma è 1,2 m/s. La corrente ha velocità 1,5 m/s.
In quanto tempo arriva sulla riva opposta?
Quale distanza ha percorso?
v' = 1,2 m/s; (velocità del nuotatore nel sistema in moto, acqua che scorre);
vo = 1,5 m/s; (velocità di trascinamento dell'acqua).
Composizione delle velocità secondo Galileo:
v = v' + vo; ((velocità vista dal sistema fisso, le sponde del fiume).
v' e vo sono vettori perpendicolari, si sommano con il teorema di Pitagora:
v = radicequadrata(1,5^2 + 1,2^2) = 1,92 m/s; (velocità del nuotatore visto da riva).
S' = 48 m;
Il tempo di attraversamento è lo stesso sia se è misurato da riva, (sistema fisso) sia se è misurato nel sistema di riferimento in moto (vo = 1,5 m/s, velocità di trascinamento dell'acqua).
t = S'/v';
t = 48/1,2 = 40 s; tempo di attraversamento.
il nuotatore percorre 48 metri perpendicolarmente alla riva, ma la velocità dell'acqua si somma alla sua e gli fa percorrere una traiettoria obliqua.
S = v * t = 1,92 * 40 = 76,8 m ; (circa 77 m).
Il nuotatore arriva alla riva opposta non in C, ma nel punto B.
Spostamento dovuto alla velocità dell'acqua nel tempo t = 40 s:
CB = vo * t = 1,5 * 40 = 60 m.
Ciao @luigi2
tempo t = Y/Vn = 48/1,2 = 40,0 sec
scostamento laterale X = Vc*t = 1,5*40 = 60 m
distanza totale d percorsa = √X^2+Y^2 = 12√4^2+5^2 = 12√41 m (76,84..)
Le due velocità hanno direzione perpendicolare. Quindi il tempo per attraversare il fiume è:
t= d/ v_y = 48/1,2 = 40 s
In questo tempo lo scostamento rispetto al punto in cui si è tuffato risulta:
x= v0_x * t = 1,5*40 = 60 m
Il nuotatore percorre quindi l'ipotenusa di un triangolo rettangolo avente come cateti la larghezza del fiume e lo scostamento rispetto al punto in cui si è tuffato.
D_percorsa = radice (60² + 48²) =~ 76,84 m