5*. Торпедный катер идёт вдоль шестидесятой параллели южной широты со скоростью 90 км/ч по отношению к суше. Скорость суточного вращения Земли на этой широте равна 223 м/с. Чему равна и куда направлена скорость катера относительно земной оси, если он движется на восток; на запад?

Предмет: Физика

Скорость катера относительно земной оси определяется векторной суммой скорости катера относительно суши и скорости вращения Земли на данной широте.

Преобразуем скорости из км/ч в м/с, разделив на 3,6:

90 км/ч ≈ 25 м/с

а) Если катер движется на восток, то его скорость суммируется со скоростью вращения Земли, поскольку оба вектора направлены в одну сторону:

$$v_{\text{восток}} = v_{\text{катера}} + v_{\text{земли}} = 25 + 223 = 248 \text{ м/с}$$.

б) Если катер движется на запад, то его скорость вычитается из скорости вращения Земли, поскольку векторы направлены в противоположные стороны:

$$v_{\text{запад}} = v_{\text{земли}} - v_{\text{катера}} = 223 - 25 = 198 \text{ м/с}$$.

В обоих случаях скорость направлена в сторону вращения Земли, то есть на восток, но с разной величиной.

Ответ: Если катер движется на восток, его скорость относительно земной оси составляет 248 м/с и направлена на восток. Если катер движется на запад, его скорость относительно земной оси составляет 198 м/с и направлена на восток.