Номер 34, страница 15 - гдз по физике 9 класс сборник задач Исаченкова, Дорофейчик

Решение

Для определения, в какой системе отсчета скорость пассажира наименьшая, воспользуемся законом сложения скоростей. Рассмотрим две системы отсчета: неподвижную, связанную с землей, и подвижную, связанную с кораблем.

Введем обозначения:

$ \vec{v}_{п/з} $ — скорость пассажира относительно земли (абсолютная скорость).

$ \vec{v}_{п/к} $ — скорость пассажира относительно корабля (относительная скорость).

$ \vec{v}_{к/з} $ — скорость корабля относительно земли (переносная скорость).

Закон сложения скоростей в классической механике гласит:

$ \vec{v}_{п/з} = \vec{v}_{п/к} + \vec{v}_{к/з} $

По условию задачи, пассажир идет по палубе от кормы к носу, то есть в том же направлении, в котором движется корабль. Это означает, что векторы скорости пассажира относительно корабля $ \vec{v}_{п/к} $ и скорости корабля относительно земли $ \vec{v}_{к/з} $ сонаправлены.

Когда векторы сонаправлены, модуль их суммы равен сумме их модулей. Перейдем от векторного уравнения к уравнению для модулей скоростей (скалярных скоростей):

$ v_{п/з} = v_{п/к} + v_{к/з} $

Теперь сравним скорости пассажира в двух системах отсчета:

1. В системе отсчета, связанной с кораблем, скорость пассажира равна $ v_{п/к} $.

2. В системе отсчета, связанной с землей, скорость пассажира равна $ v_{п/з} = v_{п/к} + v_{к/з} $.

Так как корабль плывет, его скорость $ v_{к/з} $ является положительной величиной ($ v_{к/з} > 0 $). Следовательно, скорость пассажира относительно земли ($ v_{п/з} $) всегда будет больше, чем скорость пассажира относительно корабля ($ v_{п/к} $), на величину скорости самого корабля.

$ v_{п/к} + v_{к/з} > v_{п/к} $

Таким образом, наименьшая скорость пассажира наблюдается в системе отсчета, связанной с кораблем.

Ответ: Скорость пассажира наименьшая в системе отсчета, связанной с кораблем.