Лодка и парусник. Задача
В отличие от многих задач, представленных на сайте, данная головоломка потребует не столько смекалки, сколько знаний школьной физики.
Сначала
подробно рассмотрим условия задачи. А затем разберём её решение и ответим на
вопросы.
Представим
две лодки, плывущие по реке. Одна лодка - обычная вёсельная, другая – парусная.
Векторами “x” и “y” указаны
направление и скорость движения обеих лодок.
Представьте, что вы стоите на берегу напротив парусной лодки. Т.е. она как бы плывёт на вас. А на противоположном берегу красными буквами А, В и С указаны пункты, из которых парусник предположительно мог выйти.
Как
вам кажется:
1.
Из какой именно точки (А, В или С) мог выйти парусник, если стоять на вашем
месте?
2.
Из какой точки вышел парусник по мнению гребца из вёсельной лодки?
3.
Что увидит человек, управляющий парусником? Куда, по его мнению, движется
лодка?
Ответы на
вопросы
Вопрос № 1
Если
мы перенесём ситуацию с картинки в реальность, то, стоя на нашей позиции, мы
можем предположить, что парусник вышел из точки В. Учитывая направление и
скорость парусника (вектор “у” на картинке), это вполне правдоподобно.
Вопрос № 2
С
позиции гребца в вёсельной лодке ситуация видится иначе. Ему кажется, что
парусник вышел из пункта С и приближается к лодке под углом.
Почему так
происходит?
Вспомните,
как вы видите дорогу и окрестности, когда сидите в машине в качестве пассажира.
Или когда вы плыли на теплоходе или ехали на поезде. Нам кажется, что пейзаж
«проплывает за окном» в обратном направлении. В то время как мы остаёмся как бы
неподвижными. То же самое видит и человек в лодке.
Своё положение он ощущает как стабильное, в то время как берега движутся мимо него назад с определённой скоростью (с его скоростью). Поскольку парусник для гребца – часть пейзажа, то и он кажется движущимся в обратном направлении. Это показано на рисунке пунктирной линией x’. Это направление – иллюзия.
Одновременно
гребец, конечно, видит, что парусник плывёт по своему пути (вектор у). Это
направление – реальное.
Если
теперь направления x’ и у (т.е.
иллюзорное и реальное) мы представим как стороны параллелограмма, то его
диагональ станет той «результирующей», которую в итоге увидит человек в лодке.
Это направление отмечено красной стрелкой и буквой “z”.
В
общем, увидев всё это, гребец в лодке решит, что парусник движется к нему под
углом, а вышел он из точки С.
Вопрос № 3
Человек
в паруснике, в свою очередь, будет подвержен другой иллюзии. По тем же законам
физики, ему будет казаться, что лодка плывёт не прямо, а тоже под углом, и
словно собирается пристать к нашему берегу.
Вот
такие вот обманы восприятия.
Следующая
публикация (кликните по картинке):
