Определите перемещение и скорость второго рыбака относительно наблюдателя, стоящего на берегу.
Решение. Исследуем движение второго рыбака с разных позиций. С этой целью используем две системы отсчета:
Неподвижная система отсчета (XOY) - связанная с наблюдателем на берегу. Она неподвижна относительно Земли.
Подвижная система отсчета (X'O'Y') - связанная с сидящим рыбаком. Она связана с плотом, движущимся со скоростью течения реки (см: c).
Сидящий рыбак является телом отсчета в движущейся системе отсчета. Ему кажется, что его товарищ переходит с одного края плота на другой со скоростью и совершает перемещение . В это время плот вместе с сидящим рыбаком совершает перемещение со скоростью относительно наблюдателя в неподвижной системе отсчета. Таким образом, по правилу сложения двух векторов методом параллелограмма получаем, что результирующее перемещение второго рыбака относительно неподвижной системы отсчета равно сумме перемещений и .
Если каждую из двух сторон выражения (1.21) разделим на время движения 𝑡, то получим:
Отсюда получим обобщенный закон сложения скоростей:
(1.22)
● Скорость движения тела относительно неподвижной системы отсчета равна геометрической (векторной) сумме скорости этого тела относительно подвижной системы отсчета и скорости подвижной системы относительно неподвижной.
Используя закон сложения скоростей, вычисляется скорость шагающего по поверхности плота рыбака относительно наблюдателя, стоящего на берегу. Как видно по чертежу, скорости и перпендикулярны друг к другу и образуют катеты прямоугольного треугольника ΔOAB, а гипотенуза этого треугольника