Дано:
Найти:
Модуль скорости автомобиля относительно земли ($$v_{а}$$), направление движения автомобиля относительно земли для случаев:
Решение:
Будем использовать закон сложения скоростей: $$ \vec{v}_{а} = \vec{v}_{вс} + \vec{v}_{ав} $$.
а) $$v_{ав} = 0 \text{ км/ч}$$
Если скорость автомобиля относительно велосипедиста равна нулю, это значит, что автомобиль движется с той же скоростью и в том же направлении, что и велосипедист. Поэтому скорость автомобиля относительно земли будет равна скорости велосипедиста относительно земли.
$$v_{а} = v_{вс} = 40 \text{ км/ч}$$. Направление движения автомобиля совпадает с направлением движения велосипедиста.
б) $$v_{ав} = 10 \text{ км/ч}$$
Скорость автомобиля относительно земли может быть как больше, так и меньше скорости велосипедиста, в зависимости от направления движения автомобиля относительно велосипедиста.
$$v_{а} = v_{вс} + v_{ав} = 40 + 10 = 50 \text{ км/ч}$$.
$$v_{а} = v_{вс} - v_{ав} = 40 - 10 = 30 \text{ км/ч}$$.
в) $$v_{ав} = 40 \text{ км/ч}$$
$$v_{а} = v_{вс} + v_{ав} = 40 + 40 = 80 \text{ км/ч}$$.
$$v_{а} = v_{вс} - v_{ав} = 40 - 40 = 0 \text{ км/ч}$$. В этом случае автомобиль стоит относительно земли.
г) $$v_{ав} = 60 \text{ км/ч}$$
$$v_{а} = v_{вс} + v_{ав} = 40 + 60 = 100 \text{ км/ч}$$.
$$v_{а} = v_{ав} - v_{вс} = 60 - 40 = 20 \text{ км/ч}$$. (Обратите внимание, что здесь $$v_{ав} > v_{вс}$$, поэтому скорость автомобиля относительно земли будет направлена в ту же сторону, что и скорость автомобиля относительно велосипедиста).
Ответ: