Masalah yang melibatkan pergerakan di atas air. Masalah pergerakan di atas air Kecepatan perahu di danau yang airnya tenang

Materi ini merupakan sistem tugas dengan topik “Gerakan”.

Tujuan: untuk membantu siswa lebih menguasai teknologi pemecahan masalah pada topik ini.

Masalah yang melibatkan pergerakan di atas air.

Seringkali seseorang harus bergerak di atas air: sungai, danau, laut.

Awalnya dia melakukannya sendiri, kemudian muncul rakit, perahu, dan kapal layar. Dengan berkembangnya teknologi, kapal uap, kapal motor, dan kapal bertenaga nuklir datang membantu manusia. Dan dia selalu tertarik dengan panjang jalan dan waktu yang dihabiskan untuk mengatasinya.

Bayangkan di luar sedang musim semi. Matahari mencairkan salju. Genangan air muncul dan aliran sungai mengalir. Mari kita membuat dua perahu kertas dan meluncurkan salah satunya ke dalam genangan air, dan yang kedua ke sungai. Apa yang akan terjadi pada masing-masing perahu?

Di dalam genangan air perahu akan diam, tetapi di sungai ia akan mengapung, karena air di dalamnya “mengalir” lebih banyak. tempat rendah dan membawanya bersamanya. Hal yang sama akan terjadi pada rakit atau perahu.

Di danau mereka akan diam, tetapi di sungai mereka akan terapung.

Mari pertimbangkan opsi pertama: genangan air dan danau. Air di dalamnya tidak bergerak dan disebut kedudukan.

Kapal akan mengapung melintasi genangan air hanya jika kita mendorongnya atau jika ada angin yang bertiup. Dan perahu akan mulai bergerak di danau dengan bantuan dayung atau jika dilengkapi dengan motor, karena kecepatannya. Gerakan ini disebut gerakan masuk genangan air .

Apakah berbeda dengan berkendara di jalan raya? Jawaban: tidak. Ini berarti Anda dan saya tahu bagaimana harus bertindak dalam kasus ini.

Soal 1. Kecepatan perahu di danau adalah 16 km/jam.

Berapa jarak yang ditempuh perahu dalam waktu 3 jam?

Jawaban: 48 km.

Perlu diingat bahwa kecepatan perahu di air tenang disebut kecepatan sendiri.

Soal 2. Sebuah perahu motor berlayar sejauh 60 km melintasi danau dalam waktu 4 jam.

Temukan kecepatan perahu motor itu sendiri.

Jawaban: 15 km/jam.

Soal 3. Berapa lama waktu yang dibutuhkan sebuah perahu yang kecepatannya sendiri

sama dengan 28 km/jam untuk berenang sejauh 84 km melintasi danau?

Jawaban: 3 jam.

Jadi, Untuk mencari panjang lintasan yang ditempuh, Anda perlu mengalikan kecepatan dengan waktu.

Untuk mencari kecepatan, Anda perlu membagi panjang lintasan dengan waktu.

Untuk mencari waktu, Anda perlu membagi panjang lintasan dengan kecepatan.

Mari kita ingat perahu kertas di sungai. Dia berenang karena air di dalam dirinya bergerak.

Gerakan ini disebut mengikuti arus. Dan masuk sisi sebaliknya – bergerak melawan arus.

Jadi, air di sungai itu bergerak, artinya mempunyai kecepatannya sendiri-sendiri. Dan mereka meneleponnya kecepatan aliran sungai. (Bagaimana cara mengukurnya?)

Soal 4. Kecepatan sungai adalah 2 km/jam. Berapa kilometer yang dibawa sungai tersebut?

benda apa saja (serpihan kayu, rakit, perahu) dalam 1 jam, dalam 4 jam?

Jawaban: 2 km/jam, 8 km/jam.

Anda masing-masing pernah berenang di sungai dan ingat bahwa berenang mengikuti arus jauh lebih mudah daripada melawan arus. Mengapa? Karena sungai “membantu” Anda berenang ke satu arah, dan “menghalangi” arah lain.

Mereka yang tidak bisa berenang bisa membayangkan situasi ketika angin kencang bertiup. Mari kita pertimbangkan dua kasus:

1) angin bertiup di belakangmu,

2) angin bertiup menerpa wajahmu.

Dalam kedua kasus tersebut, sulit untuk pergi. Angin di belakang membuat kita berlari, yang berarti kecepatan kita meningkat. Angin yang menerpa wajah kita menjatuhkan kita dan memperlambat kita. Kecepatannya berkurang.

Mari fokus bergerak di sepanjang sungai. Kita telah membicarakan tentang perahu kertas di aliran mata air. Air akan membawanya bersamanya. Dan perahu yang diluncurkan ke dalam air akan mengapung dengan kecepatan arus. Namun jika ia mempunyai kecepatannya sendiri, maka ia akan berenang lebih cepat lagi.

Oleh karena itu, untuk mengetahui kecepatan gerak menyusuri sungai perlu dijumlahkan kecepatan perahu itu sendiri dan kecepatan arus.

Soal 5. Kecepatan perahu itu sendiri adalah 21 km/jam, dan kecepatan sungai adalah 4 km/jam. Temukan kecepatan perahu di sepanjang sungai.

Jawaban: 25km/jam.

Sekarang bayangkan perahu itu harus berlayar melawan arus sungai. Tanpa motor atau bahkan dayung, arus akan membawanya ke arah yang berlawanan. Namun, jika Anda memberikan kecepatannya sendiri pada perahu (menghidupkan mesin atau mendudukkan pendayung), arus akan terus mendorongnya mundur dan mencegahnya bergerak maju dengan kecepatannya sendiri.

Itu sebabnya Untuk mencari kelajuan perahu melawan arus, kita perlu mengurangkan kelajuan arus dari kelajuannya sendiri.

Soal 6. Kecepatan sungai adalah 3 km/jam, dan kecepatan perahu itu sendiri adalah 17 km/jam.

Carilah kecepatan perahu melawan arus.

Jawaban: 14 km/jam.

Soal 7. Kecepatan kapal sendiri adalah 47,2 km/jam, dan kecepatan sungai adalah 4,7 km/jam. Temukan kecepatan kapal di hilir dan melawan arus.

Jawaban: 51,9 km/jam; 42,5 km/jam.

Soal 8. Kecepatan perahu motor di hilir adalah 12,4 km/jam. Hitunglah kecepatan perahu itu sendiri jika kecepatan sungai 2,8 km/jam.

Jawaban: 9,6 km/jam.

Soal 9. Kecepatan perahu melawan arus adalah 10,6 km/jam. Hitunglah kelajuan perahu itu sendiri dan kelajuan sepanjang arus jika kelajuan sungai 2,7 km/jam.

Jawaban: 13,3 km/jam; 16 km/jam.

Mari kita perkenalkan notasi berikut:

V s. - kecepatan sendiri,

V saat ini - kecepatan aliran,

V menurut aliran - kecepatan dengan arus,

V aliran aliran - kecepatan melawan arus.

Maka kita dapat menulis rumus berikut:

V tanpa arus = V c + V arus;

Vnp. aliran = V c - V aliran;

Mari kita coba menggambarkannya secara grafis:

Kesimpulan: perbedaan kecepatan sepanjang arus dan melawan arus sama dengan dua kali kecepatan arus.

Vno saat ini - Vnp. aliran = 2 V aliran.

Vflow = (Vflow - Vnp.aliran): 2

1) Kecepatan perahu melawan arus adalah 23 km/jam dan kecepatan arus adalah 4 km/jam.

Carilah kecepatan perahu mengikuti arus.

Jawaban: 31 km/jam.

2) Kecepatan perahu motor menyusuri sungai adalah 14 km/jam dan kecepatan arus 3 km/jam. Carilah kecepatan perahu melawan arus

Jawaban: 8 km/jam.

Tugas 10. Tentukan kecepatan dan isi tabelnya:

* - saat menyelesaikan item 6, lihat Gambar 2.

Jawaban: 1) 15 dan 9; 2) 2 dan 21; 3) 4 dan 28; 4) 13 dan 9; 5)23 dan 28; 6) 38 dan 4.

Kecepatan rata-rata, minimum dan maksimum kayak.

Kayak adalah perahu dayung dengan haluan dan buritan runcing, yang saat ini banyak digunakan dalam pariwisata, olahraga air, berburu, jalan-jalan keluarga, dan perjalanan jauh melintasi perairan dengan berbagai kompleksitas. Mereka dapat bermanuver, ringan dan mudah dikendalikan, memiliki bobot yang rendah, stabilitas dan daya apung yang sangat baik. Oleh karena itu di tahun terakhir Banyak pecinta menghabiskan waktu di atas air, yang sangat tertarik dengan suspensi dan spesifikasi berbagai model. Yang tidak kalah pentingnya adalah kecepatan kayak.

Harus dikatakan bahwa kecepatan perahu semacam itu adalah konsep yang fleksibel, bergantung pada banyak faktor. Hal ini dipengaruhi oleh karakteristik arus, kualitas fisik pendayung, ukuran perahu, jenis air dan masih banyak lagi. Secara teori, kecepatannya berkisar antara 4 kilometer per jam hingga 5 kilometer per jam, namun dalam praktiknya angkanya bisa berbeda secara signifikan. Faktanya, perkiraan kecepatan model kayak tertentu penting untuk merencanakan rute, dan pemula biasanya fokus pada pengujian kayak tunggal, ganda, dan rangkap tiga dengan berbagai desain. Namun ini hanyalah data bersyarat yang diperoleh dengan melewati jarak pendek yang sama dengan kayak yang berbeda. Dan dalam perjalanan jauh mereka bisa berubah secara signifikan.

Kecepatan kayak rata-rata

Kayak adalah perahu dayung Artinya, kecepatan mereka sangat bergantung pada kekuatan fisik dan pengalaman pendayungnya. Model dengan panjang 3,5 meter mampu berakselerasi hingga 7 kilometer per jam atau lebih, meski penumpangnya tidak berusaha keras dan mendayung dengan tenang. Pada saat yang sama, jika pendayungnya tidak berpengalaman dan tidak tahu bagaimana tetap berada di jalurnya, perahu mulai menguap, dan kecepatannya bisa turun hingga 3-4 kilometer per jam. Dalam kasus seperti itu, para pemula mencoba memperolehnya dengan melakukan akselerasi dari waktu ke waktu, tetapi hal ini sering kali hanya membuat mereka kehilangan kekuatan dan menyebabkan kelelahan yang cepat.

Pada umumnya para pembuat kayak berpengalaman, ketika melakukan perjalanan jauh, berusaha menjaga kecepatan rata-rata sekitar 6-7 kilometer per jam. Hal ini memberi mereka kesempatan untuk mendayung selama 7-8 jam dan tetap merasa cukup energik. Tentu saja, di akhir pergerakan, kecepatan kayak akan tetap turun, namun rutenya akan selesai.

Dipercaya bahwa kecepatan rata-rata kayak dengan dua atau tiga pendayung lebih tinggi dibandingkan model satu orang. Hal ini berlaku untuk model olahraga, tetapi tidak selalu berlaku. Jika sebuah kapal melakukan perjalanan dengan awak dua atau tiga orang, biasanya juga membawa barang bawaan. Di bawah beban beban seperti itu, kayak akan memberikan aliran udara yang layak, ketahanan air akan meningkat, sehingga kecepatannya akan tetap sama. Dan jika pendayung tidak tahu cara bekerja dalam tim atau kualitas fisiknya sangat berbeda, maka akan menurun karena ketidakkonsistenan pukulan dan tindakan yang tidak terkoordinasi.

Kecepatan kayak di air tenang

Dalam praktiknya, kecepatan kayak sangat bergantung pada arus dan arah angin. Jika air tenang dan cuaca tenang, satu pendayung tidak boleh melakukannya tenaga kerja khusus Dapat mempercepat perahu hingga 7 kilometer per jam, bahkan beberapa model mencapai kecepatan hingga 12 kilometer per jam. Sekarang kita tidak berbicara tentang opsi tiup tanpa bingkai, yang mana 6 kilometer per jam adalah batasnya karena menguap terus-menerus. Baru-baru ini, pabrikan mulai memproduksi kayak dengan hidrofoil atau motor yang mampu melaju dengan kecepatan hingga 40 kilometer per jam!

Pemandangan yang tenang dan kurangnya angin hanyalah kondisi ideal yang tidak selalu ditemukan. Selain itu, sering kali berubah dengan cepat, jadi Anda harus selalu bertindak hati-hati dengan kecepatan dan memperhitungkan cuaca serta keberadaan arus di sepanjang rute.

Kecepatan kayak dengan arus

Kecepatan kayak bergerak melalui perairan dengan berbagai jenis arus bergantung pada kecepatan dan arahnya. Jika perahu bergerak mengikuti arus, kecepatannya seringkali tidak menjadi masalah, dan dalam hal ini pendayung hanya perlu bermanuver. Misalnya kecepatan aliran sungai sekitar 20 kilometer per jam. Artinya, tidak perlu lagi menambahkan kecepatan kayak sendiri sejauh 5 kilometer ke nilai ini. Yang penting melakukan manuver dengan benar agar tidak menabrak rintangan dan dangkal. Namun, Anda sebaiknya tidak mengandalkan perahu yang bergerak dengan kecepatan arus. Segala macam rintangan, perairan dangkal berbatu yang memerlukan manuver, dapat menghambat hal ini secara signifikan.

Jika kayak melawan arus yang bergerak lebih dari 2 kilometer per jam, kayak tidak akan bergerak maju sama sekali. Secara umum, wisatawan berusaha menghindari perairan seperti itu, namun terkadang area seperti itu muncul di sepanjang rute. Kemudian awak kapal turun dari perahu, meninggalkan peralatan dan muatan di dalamnya, dan memandu kayak dengan tali atau tali penyeret. Dalam hal ini, perahu bergerak dengan kecepatan kurang lebih 5 kilometer per jam, asalkan pantainya berpasir atau keras dan rata.

Kecepatan maksimum kayak olahraga

Kayak olahraga biasanya merupakan model monolitik yang memiliki bentuk ramping dan dapat menampung satu hingga tiga pendayung. Mereka dirancang untuk kompetisi, jadi ini adalah pilihan yang cepat dan ringan. Rata-rata, perahu tersebut mencapai kecepatan dari 9 kilometer per jam hingga 12 kilometer per jam, namun rekor maksimum dalam dayung slalom berkisar antara 17 hingga 18 kilometer per jam. Tentu saja, prestasi tersebut diraih oleh atlet profesional dengan pengalaman latihan yang luas. Namun, pemilik kayak olah raga biasa dapat mencapai kecepatan hingga 15 kilometer per jam dalam jarak pendek jika perahunya bergerak melalui perairan yang sesuai. Dalam hal ini, penting untuk mempertimbangkan karakteristik model dan aliran, jangan mencoba memuatnya lebih dari daya dukung yang tercantum dalam karakteristik, dan jangan melebih-lebihkan keterampilan dan kemampuan Anda sendiri.