Κολύμπι Αντίθετα στο Ρεύμα
Ένα σκάφος παρασύρεται από το ρεύμα. Ένας άνθρωπος πηδάει στο νερό και κολυμπά αντίθετα στο ρεύμα για λίγο, έπειτα γυρίζει και προλαβαίνει το σκάφος.
Ξόδεψε περισσότερο χρόνο κολυμπώντας κόντρα στο ρεύμα ή προσπαθώντας να προλάβει το σκάφος; (Υποθέτουμε ότι η μυϊκή του προσπάθεια δεν αλλάζει σε ένταση.)
Η απάντηση είναι ότι οι δύο χρόνοι είναι ίσοι. Το ρεύμα παρασύρει και τον άνθρωπο και το σκάφος με την ίδια ταχύτητα, οπότε δεν επηρεάζει την απόσταση μεταξύ τους.
Τώρα φανταστείτε ότι ένας αθλητής πηδάει από μια γέφυρα και αρχίζει να κολυμπά αντίθετα στο ρεύμα. Την ίδια στιγμή, ένα καπέλο φεύγει από το κεφάλι ενός άνδρα στη γέφυρα και αρχίζει να επιπλέει προς τα κάτω.
Μετά από 10 λεπτά, ο κολυμβητής γυρίζει, φτάνει στη γέφυρα και του ζητείται να συνεχίσει να κολυμπά μέχρι να προλάβει το καπέλο. Το καταφέρνει, και τότε βρίσκεται σε μια δεύτερη γέφυρα, 1.000 γιάρδες μακριά από την πρώτη.
Ο κολυμβητής δεν μεταβάλλει καθόλου την προσπάθειά του.
Ποια είναι η ταχύτητα του ρεύματος;
1 σχόλιο:
Η ταχύτητα του ρεύματος επηρεάζει με τον ίδιο τρόπο τόσο τον κολυμβητή όσο και το καπέλο. Άρα, όταν συγκρίνουμε αποστάσεις και χρόνους μεταξύ τους, το ρεύμα «εξουδετερώνεται».
ΑπάντησηΔιαγραφή1. Στιγμή 0
Ο κολυμβητής πηδάει από την πρώτη γέφυρα και το καπέλο αρχίζει να παρασύρεται.
2. Πρώτα 10 λεπτά
Ο κολυμβητής κολυμπά κόντρα στο ρεύμα για 10 λεπτά.
3. Επιστροφή προς τα κάτω
Με την ίδια ακριβώς μυϊκή προσπάθεια, γυρίζει και κολυμπά με το ρεύμα.
Όπως στο πρώτο παράδειγμα με το σκάφος:
ο χρόνος που χρειάζεται για να επιστρέψει είναι ίσος με τον χρόνο που κολυμπούσε κόντρα.
Άρα:
o Χρόνος επιστροφής = 10 λεπτά
4. Συνάντηση με το καπέλο
Ο κολυμβητής προλαβαίνει το καπέλο ακριβώς 10 λεπτά μετά τη στροφή του.
Συνολικός χρόνος
Από τη στιγμή που έφυγε το καπέλο μέχρι να το προλάβει:
10+10=20 λεπτά
Υπολογισμός ταχύτητας ρεύματος
Το καπέλο παρασύρθηκε από την πρώτη γέφυρα μέχρι τη δεύτερη:
• Απόσταση: 1.000 γιάρδες
• Χρόνος: 20 λεπτά
υ=1.000/20=50 γιάρδες/λεπτό
• 1 μίλι = 1.760 γιάρδες
• 1 ώρα = 60 λεπτά
60(50/1.760)=3.000/1.760= ≈1,70 μίλια/ώρα
Τελική απάντηση
Η ταχύτητα του ρεύματος είναι 50 γιάρδες ανά λεπτό, δηλαδή περίπου 1,70 μίλια την ώρα.