Asosiy tarkibga o'tish

3.11-bo'lim : Tegishli tariflar

5. Bir kishi havoga 15 fut/sek tezlikda uchirilgan raketa modelidan 350 fut uzoqlikda turibdi. Odam va raketa orasidagi masofa qanday tezlikda oshib bormoqda (a) Ko'tarilgandan keyin 20 soniya? (b) Ko'tarilgandan keyin 1 daqiqa?

Yechim

Mana bu vaziyatning eskizi ikkala qism uchun ham ishlaydi, shuning uchun biz uni shu yerga joylashtiramiz.

A sketch of the person and the model rocket.  The person is the point at the lower left and the rocket is the point at the upper right with an arrow beside it showing that it is rising straight up.  The horizontal distance along the ground is labeled 350 ft, the height of the rocket is labeled \(y\) and the line from the person up to the rocket is labeled \(z\).
2-qadam

Ikkala qismda biz \(y' = 15\) ekanligini bilamiz va har bir vaqt uchun \(z'\) ni aniqlamoqchimiz. Pifagor teoremasidan foydalanib, \(y\) va \(z\) ni bog‘lash uchun quyidagi tenglamani olamiz.

\[{z^2} = {y^2} + {350^2} = {y^2} + 122500\]
3-qadam

Va nihoyat, keling, buni \(t\) bilan farqlaylik va biz uni \(z'\) uchun ham hal qila olamiz, shunda haqiqiy yechim tez va oson topiladi.

\[2z\,z' = 2y\,y'\hspace{0.5in} \Rightarrow \hspace{0.5in}z' = \frac{{y\,y'}}{z}\]

Endi biz jarayon har bir qism uchun farq qiladigan nuqtaga yetdik.



a Ko'tarilgandan keyin 20 soniyadan keyin odam va raketa orasidagi masofa qanday tezlikda oshadi? Yechim

Ushbu muammoni hal qilish uchun faqat \(y\) (raketa tezligi va berilgan vaqt bo'yicha) va \(z\) (Pifagor teoremasidan qayta foydalanish) ni aniqlashimiz kerak.

\[y = \left( {15} \right)\left( {20} \right) = 300\hspace{0.5in}z = \sqrt {{{300}^2} + {{350}^2}} = \sqrt {212500} = 50\sqrt {85} = 460.9772\]

Ikkisi orasidagi masofaning o'zgarish tezligi u holda,

\[z' = \frac{{\left( {300} \right)\left( {15} \right)}}{{460.9772}} = \require{bbox} \bbox[2pt,border:1px solid black]{{9.76187}}\]

b Ko'tarilgandan keyin 1 minutdan keyin odam bilan raketa orasidagi masofa qanday tezlikda oshadi? Yechim

Bu qism birinchi qism bilan deyarli bir xil, bundan tashqari vaqt hozir 60 soniyani tashkil etadi (va shuni yodda tutingki, biz soniyalarda bo'lishimiz kerak, chunki tezliklar soniyalarda).

Mana bu muammo uchun ish.

\[\begin{align*}y = \left( {15} \right)\left( {60} \right) = 900\hspace{0.5in}z & = \sqrt {{{900}^2} + {{350}^2}} = \sqrt {932500} = 50\sqrt {373} = 965.6604\\ z' & = \frac{{\left( {900} \right)\left( {15} \right)}}{{965.6604}} = \require{bbox} \bbox[2pt,border:1px solid black]{{13.98007}}\end{align*}\]