Jaką szybkość i kierunek ma wiatr?

[Maradona126]

Cześć,

Mam nie mały problem z fizyką i potrzebuję pomocy odnośnie takiego zadania:

Rowerzysta Jadący z szybkością \(\displaystyle{ u=15 km/h}\) na południowy wschód czuje na twarzy wiatr wiejący z kierunku południowo zachodniego z szybkością \(\displaystyle{ 25 km/h}\). Jaką szybkość i kierunek ma wiatr względem spoczywającego obserwatora?

Konkretnie proszę o jakiś schemat jak rozwiązuje się takie zadanie, jakich wzorów używać, własności itp. Nie musi to być koniecznie rozwiązanie.
Z góry dzięki.

[janusz47]

Ruch względny w dwóch wymiarach.

Z trójkąta prostokątnego prędkości:

\(\displaystyle{ \vec{v}_{obserwatora} = \vec{v}_{wiatru} + \vec{v}_{rowerzysty}}\)

Ze wzoru Pitagorasa

\(\displaystyle{ |\vec{v}|_{obserwatora}= \sqrt{|\vec{v}|^2_{wiatru}|+ |\vec{v}|^2_{rowerzysty}}}\)

\(\displaystyle{ |\vec{v}|_{obserwatora} = \sqrt{ 25^2 \left(\frac{km}{h}\right)^2 + 15^2 \left(\frac{km}{h}\right)^2} = ... }\)

\(\displaystyle{ \tg(\alpha) = \frac{|\vec{v}|_{rowerzysty}}{ |\vec{v}|_{wiatru}} = \frac{15}{25} = \frac{3}{5}}\)

\(\displaystyle{ \alpha = 31^{o} }\)

Wiatr wieje pod kątem \(\displaystyle{ 45^{o} - 31^{o} = 14^{o} }\) na północny zachód względem obserwatora.

[kerajs]

Dziwne.
Jedna ze składowych to 25 km/h w kierunku północno-wschodnim, druga to 15 km/h w kierunku południowo-wschodnim, a wypadkowa jakimś dziwnym sposobem jest ''na północny zachód''.

[janusz47]

Korekta:
północny-wschód.

[kerajs]

Poprawy wymaga także określenie kierunku:

Wiatr wieje pod kątem \(\displaystyle{ 45^{o} - 31^{o} = 14^{o} }\) na północny WSCHÓD względem obserwatora.

Pewnie miało być:
Wiatr wieje w kierunku odchylonym od wschodniego o kąt \(\displaystyle{ 14^{o} }\) (a dokładniej o \(\displaystyle{ 14^o2'10,5''}\) ) w kierunku północnym.
Moim zdaniem wygodniejsze jest podanie azymutu: \(\displaystyle{ 75^o57'49,5'' }\).

[janusz47]

Moim zdaniem nie. Patrz odpowiedź do zadania 76 rozdział IV Openstax Polska Fizyka dla szkół wyższych Tom 1.

[a4karo]

Co oznacza zapis "pod kątem `14^\circ` na pólnocny wschód?
Bo albo na pólnocny wschód, albo nie.
Wiatr wieje pod kątem `7^\circ` na pólnoc. Czy to znaczy `7` czy `353`?

[kruszewski]

Tu nie chodzi o wygodę a o poprawność.
Meteorolodzy podają kierunek "z którego" wieje wiatr i jet to kierunek meteorologiczny, drugim sposobem określenia kierunku wiatru jest podanie "w którym" kierunku wieje wiatr. Jest to kierunek nawigacyjny. Jak widać różnią się miarami o kąt półpełny.

Kod: Zaznacz cały

http://www.plar.pl/szyb/nav_em/nav_em.htm

" nawigacyjny kierunek zmierzony jest od południka magnetycznego do kierunku, dokąd wiatr wieje, a meteorologiczny – od południka geograficznego do kierunku, skąd wiatr wieje. Obydwa kierunki różnią się zatem o wielkość deklinacji i o kąt 180°."

Dodano po 1 godzinie 47 minutach 29 sekundach:
Proszę zauważyć, że rzut wektora prędkości wiatru względem ziemi na kierunek jazdy cyklisty dla nieodczuwania prędkości powietrza musi mieć miarę, kierunek i zwrot zgodny z miarą, kierunkiem i zwrotem wektra prędkości jazdy.
Zatem nawigacyjny kurs wiatru \(\displaystyle{ \alpha_n = 76^o}\) zaś meteorologiczny \(\displaystyle{ \alpha _m = 256^o }\)
Powszechnie, w ruchu po ziemi, używa się kierunku meteorologicznego, czyli "skąd wieje" zatem wiatr ten wieje z kierunku zbliżonego do \(\displaystyle{ WSW.}\)

[kerajs]

Moim zdaniem nie.

Nie, gdyż podałem błędną odpowiedź, czy nie, gdyż Twoja nie wymagała poprawy?

Patrz odpowiedź do zadania 76 rozdział IV Openstax Polska Fizyka dla szkół wyższych Tom 1.

To może zacytuj ową odpowiedź (i treść zadania, jeśli się różni od powyższego), a można będzie wtedy podyskutować o jej poprawności.


PS

Wiatr wieje pod kątem `\(\displaystyle{ 7^\circ}\)` na pólnoc.

To oczywiście wiatr południowy opadający (o \(\displaystyle{ 7^o}\) w stosunku do poziomu) .

[kruszewski]

Kierunki wiatru

[janusz47]

Odpowiedź \(\displaystyle{ 14^{o} }\) na północny -wschód.

[kruszewski]

Podając azymut, miarę w stopnaich, nie dodaję się informacji o kierunku geograficznym oznaczanym wg róży wiatrów. Natomiast wymagana jest informacja dla jakiego jest on kierunku wiatru.
I drobna uwaga, w geografii kierunki odmierza się od południka a nie równoleżnika. Powód tego jest znany.

[kerajs]

Odpowiedź \(\displaystyle{ 14^{o} }\) na północny -wschód.

Najwyraźniej nie rozumiesz, iż w tej postaci jest ona bezsensowna. Jeśli faktycznie taka jest w książce, to jest ona ewidentnie błędna, co powinieneś (przy posiadanej wiedzy i umiejętnościach) wyłapać, zamiast bezmyślnie ją przepisywać.

[janusz47]

Odpowiedź podałem. Książki nie neguję, a opinie o niej i moim rozumowaniu pozostaw sobie. Bo moja opinia jest inna.

[siwymech]

Róża wiatrów-interprtacja graficzna "Kierunki wiatrów"

Kod: Zaznacz cały

https://images91.fotosik.pl/483/4caca04d858fe02dmed.jpg