Un avion care zboară pe orizontală la o altitudine de 1 mi și o viteză de 500 mi / oră trece direct peste o stație de radare. Cum descoperiți rata la care distanța de la avion la stație este în creștere atunci când este la 2 mile distanță de stație?

Un avion care zboară pe orizontală la o altitudine de 1 mi și o viteză de 500 mi / oră trece direct peste o stație de radare. Cum descoperiți rata la care distanța de la avion la stație este în creștere atunci când este la 2 mile distanță de stație?
Anonim

Răspuns:

Când avionul se află la 2 metri de stația de radare, rata de creștere a distanței este de aproximativ 433 mi / h.

Explicaţie:

Următoarea imagine reprezintă problema noastră:

P este poziția avionului

R este poziția stației radar

V este punctul situat vertical pe stația de radare la înălțimea planului

h este înălțimea avionului

d este distanța dintre plan și stația de radare

x este distanța dintre plan și punctul V

Deoarece avionul zboară pe orizontală, putem concluziona că PVR este un triunghi drept. Prin urmare, teorema lui pythagorean ne permite să știm că d este calculat:

# D = sqrt (h ^ 2 + x ^ 2) #

Suntem interesați de situația în care d = 2mi și, deoarece avionul zboară pe orizontală, știm că h = 1mi indiferent de situație.

Căutăm # (Dd) / dt = dotd #

# D ^ 2 = h ^ 2 + x ^ 2 #

(d (d ^) / dt = (d (d ^ 2)) / dt =) + (d (x ^ 2)) / (dx) (dx) / dt #

# = 2d dotd = 2xdotx #

#rarr dotd = (2xdotx) / (2d) = (xdotx) / d #

Putem calcula că, atunci când d = 2mi:

# X = sqrt (d ^ 2-h ^ 2) = sqrt (2 ^ 2-1 ^ 2) = sqrt3 # mi

Știind că avionul zboară la o viteză constantă de 500 mi / h, putem calcula:

# Dotd = (sqrt3 * 500) / 2 = 250sqrt3 ~~ 433 # mi / h