Let the hare (see the problem in the paragraph) start running uniformly straight in the direction opposite to the shore

Let the hare (see the problem in the paragraph) start running uniformly straight in the direction opposite to the shore relative to the ice floe. The magnitude of its acceleration is 2 m/s². At the same time, the ice floe moves relative to the river banks with constant velocity, the magnitude of which is 4 m/s. The reference system is connected to the shore. The starting point of the reference is chosen as the place where the hare jumped onto the ice floe. The X-axis of the reference system is directed along the shore in the direction of the ice floe"s movement, the Y-axis is perpendicular to it and directed towards the opposite shore. The clock is started at the moment the hare jumps onto the ice floe.
Veronika_2250

Veronika_2250

к берегу. Пусть \( x(t) \) и \( y(t) \) - координаты зайца на плоту в момент времени \( t \), а \( x_0 \) и \( y_0 \) - начальные координаты зайца. Тогда можно записать уравнения движения зайца на плоту:

\[ x(t) = x_0 - \frac{1}{2}a_xt^2 \]
\[ y(t) = y_0 - v_yt \]

где \( a_x = -2 \, \text{м/с}^2 \) - ускорение зайца по оси X, а \( v_y = -4 \) м/с - скорость плота, движущегося относительно берега вдоль оси Y.

Теперь нам нужно найти момент времени, когда заяц вернется на берег. Для этого мы должны найти такое \( t \), при котором \( x(t) = 0 \) и \( y(t) = 0 \).

Из первого уравнения получаем:

\[ x_0 - \frac{1}{2}a_xt^2 = 0 \]
\[ \frac{1}{2}a_xt^2 = x_0 \]
\[ -\frac{1}{2}(2)t^2 = x_0 \]
\[ t^2 = -\frac{2x_0}{2} \]
\[ t^2 = -x_0 \]

Так как время не может быть отрицательным, получаем, что \( x_0 = 0 \). Это означает, что начальная координата зайца по оси X равна нулю.

Из второго уравнения получаем:

\[ y_0 - 4t = 0 \]
\[ y_0 = 4t \]

Таким образом, координаты зайца на плоту можно записать в виде:

\[ x(t) = -t^2 \]
\[ y(t) = 4t \]

Теперь мы можем найти момент времени, при котором заяц вернется на берег. Для этого мы должны найти такое \( t \), при котором \( x(t) = 0 \).

\[ -t^2 = 0 \]
\[ t^2 = 0 \]
\[ t = 0 \]

Таким образом, заяц вернется на берег в момент времени \( t = 0 \).

Проверим это решение. Подставим \( t = 0 \) в уравнения движения:

\[ x(0) = 0 - \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 0^2 = 0 \]
\[ y(0) = 0 - 4 \cdot 0 = 0 \]

Как видим, заяц возвращается на берег в начальной точке \( (0,0) \).

Итак, заяц вернется на берег сразу же после прыжка на ледоколе, в момент времени \( t = 0 \).
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello