12. Человек переходит из одного конца вагона длиной 20 м в другой конец. Вагон движется относительно земли со скоростью 5 м/с. Человек движется относительно вагона со скоростью 0,5 м/с. а) Найдите перемещение человека относительно вагона за время перехода. б) Найдите перемещение человека относительно земли за время перехода, если человек движется вдоль вагона с той же скоростью. в) Дайте качественное объяснение полученным результатам.

а) В системе отсчёта вагона человек проходит всю его длину: Δx_ч/в = 20 м. Время перехода: t = 20 м ÷ 0,5 м/с = 40 с.

б) Если человек движется в ту же сторону, что и вагон, скорость относительно земли равна сумме скоростей: 5 + 0,5 = 5,5 м/с. За 40 с его перемещение относительно земли составит 5,5 × 40 = 220 м.

в) За 40 с вагон перемещается относительно земли на 5 × 40 = 200 м, а человек дополнительно проходит относительно вагона 20 м. Поэтому его перемещение относительно земли равно 200 + 20 = 220 м. Если переход происходит против направления движения вагона, перемещение относительно земли составит 200 − 20 = 180 м.

Ответ: относительно вагона — 20 м за 40 с; относительно земли — 220 м при движении по ходу вагона (или 180 м при движении против него).