Решение задач из Савченко О.Я.

Aliaksandr Melnichenka
October 2023

Условие:

\(1.1.2.\) Радиолокатор определяет координаты летящего самолета, измеряя угол между направлением на Северный полюс и направлением на самолет и расстояние от радиолокатора до самолета. В некоторый момент времени положение самолета определялось координатами: угол $\alpha_1 = 44^{\circ}$, расстояние $R_1 = 100$ км. Через промежуток времени $5$ с после этого момента координаты самолета на радиолокаторе: угол $\alpha_2 = 46^{\circ}$, расстояние $R_2 = 100$ км. Изобразите в декартовой системе координат с осью $y$, направленной на север, и с радиолокатором в начале координат положение самолета в оба момента времени; определите модуль и направление его скорости. Угол отсчитывайте по часовой стрелке.

Решение:

$O_1$ — начальное положение самолета. $O_2$ — конечное положение самолета. За время $t$ самолет пролетит расстояние:

$$S = v_0 \cdot t$$

Расстояние $S$ найдем из равнобедренного треугольника $AO_1O_2$, где угол $O_1AO_2 = 2^{\circ}$. Тогда

$$S = 2R \cdot sin1^{\circ}$$

здесь $R_1 = R_2 = R$.

$$v_0 \cdot t = 2R \cdot sin1^{\circ}$$

Искомая скорость

$$v_0 = \frac{2R \cdot sin1^{\circ}}{t}$$

При малом угле $sin\alpha \approx \alpha$, выраженному в радианах, т.е $1^{\circ} = \frac{\pi}{180}$

$$v_0 = \frac{2 \cdot 10^5 \cdot \pi}{5 \cdot 180} = 698\, м/с$$

Ответ: $v_0 = 698 \,м/с$, направлением на юго-восток

Альтернативное решение:

Альтернативное решение: