сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 0 № 194
i

Кос­ми­че­ский ко­рабль 10 лет летит к не­изу­чен­ной не­по­движ­ной звёздной си­сте­ме по пря­мой линии. За­ви­си­мость его ско­ро­сти от вре­ме­ни по­ка­за­на на гра­фи­ке. В любой мо­мент эки­паж может вы­пу­стить раз­ве­до­ва­тель­ный зонд без на­чаль­ной ско­ро­сти от­но­си­тель­но ко­раб­ля. До­ле­тев до си­сте­мы, зонд от­прав­ля­ет ра­дио­отчёт об­рат­но на ко­рабль. Через какое наи­мень­шее время после на­ча­ла полёта эки­паж смо­жет по­лу­чить пред­ва­ри­тель­ные све­де­ния о си­сте­ме? Зонд не может ме­нять свою ско­рость. Вре­ме­нем хода ра­дио­сиг­на­ла пре­не­бречь.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Спер­ва поймём, когда имеет смысл вы­пус­кать зонд. По­сколь­ку зонд не может ме­нять свою ско­рость, до из­ме­не­ния ско­ро­сти ко­раб­ля они будут ле­теть «рядом». По­это­му не­важ­но, в какой имен­но мо­мент на участ­ке с по­сто­ян­ной ско­ро­стью был вы­пу­щен зонд. Для опре­делённо­сти будем счи­тать, что его вы­пус­ка­ют сразу перед из­ме­не­ни­ем ско­ро­сти ко­раб­ля. Не­слож­но по­нять, что перед уве­ли­че­ни­ем ско­ро­сти вы­пус­кать зонд не имеет смыс­ла, так как сразу после уско­ре­ния ско­рость зонда будет выше, а зна­чит при­ле­тит он рань­ше. Такое рас­суж­де­ние остав­ля­ет всего 3 по­тен­ци­аль­ные точки вы­пус­ка зонда (точки A, B и C на гра­фи­ке).

Для каж­дой из точек найдём время, через ко­то­рое зонд до­ле­тит до пла­не­ты. Пусть он вы­пу­щен в мо­мент t со ско­ро­стью v (ско­рость ко­раб­ля в этот мо­мент), а до пла­не­ты оста­лось рас­сто­я­ние L. Тогда зонд до­стиг­нет пла­не­ты в мо­мент T=t плюс дробь: чис­ли­тель: L, зна­ме­на­тель: v конец дроби .

Рас­сто­я­ние равно пло­ща­ди под гра­фи­ком остав­ших­ся участ­ков. Для крат­ко­сти обо­зна­чим \tau = 1 год, u=1 тыс. км/c. Таким об­ра­зом, для точки A имеем: t_A=3\tau, vA  =  3 u, L_A=13u\tau, от­ку­да

T_A=3 \tau плюс дробь: чис­ли­тель: 13 u \tau, зна­ме­на­тель: 3 u конец дроби = целая часть: 7, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 \tau.

Для точки B, t_B=7\tau, vB  =  5 u, L_B=5u\tau, от­ку­да

T_B=7 \tau плюс дробь: чис­ли­тель: 5 u \tau, зна­ме­на­тель: 5 u конец дроби =8 \tau.

Для точки C, t_C=9\tau, vC  =  3u, L_C=u\tau, от­ку­да

T_C=9\tau плюс дробь: чис­ли­тель: u\tau, зна­ме­на­тель: 3u конец дроби = целая часть: 9, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 \tau.

Таким об­ра­зом, самый ран­ний мо­мент, когда зонд может до­стиг­нуть пла­не­ты  — T_A= целая часть: 7, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 .

 

Ответ:  целая часть: 7, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 .

Классификатор: Ме­ха­ни­ка. От­но­си­тель­ность дви­же­ния