Методика розв’язання оберненої задачі

У даному випадку відомий вектор швидкості течії Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru (його величина Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru та напрям – курс Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru ), а також величина Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru швидкості руху судна відносно води та шляховий кут Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru абсолютної швидкості Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru . Отже в рівнянні

Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru

потрібно знайти Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru – величину абсолютної швидкості та курс Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru – напрям вектора Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru .

Графічно – задача зводиться до побудови трикутника векторів за відомими двома кутами Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru та Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru (тобто за одним відомим кутом у трикутнику швидкостей) і двома сторонами Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru та Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru .

З початкової точки Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru проводимо промінь по заданому шляховому куту Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru – визначаємо траєкторію абсолютного руху судна. З точки Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru відкладаємо вектор швидкості течії Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru – визначаємо точку Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru – місце, куди течія знесе судно у відсутності відносного руху (роботи двигуна).

Далі умовно відключаємо течію і визначаємо, куди може потрапити судно з точки Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru за рахунок роботи двигуна так отримуємо точку Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru на траєкторії абсолютного руху судна. Напрям Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru визначає істинний курс Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru , а довжина Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru модуль абсолютної швидкості.

Аналітично – у трикутнику швидкостей Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru , Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru та Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru відомі дві сторони, Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru та кут Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru між векторами Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru та Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru , тому за теоремою синусів знаходимо кут Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru , який спирається на Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru і визначає зміну курсу за рахунок течії. Для визначення абсолютної швидкості Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru знову застосовуємо теорему синусів.

Приклад. Знайти величину абсолютної швидкості Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru та істинний курс Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru , щоб судно рухалось заданим шляховим кутом Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru = 220° в області дії тієї ж самої течії, що у попередньому прикладі, якщо модуль відносної швидкості Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru відомий (нехай має таке значення, як у прямій задачі).

Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru Розв’язання. Графічний метод. Вважаємо, що судно знаходиться у точці Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru . Від норду відкладаємо шляховий кут Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru і проводимо лініюшляху Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru , по якій повинно рухатися судно (рис. 3.2). Вектор абсолютної швидкості судна Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru повинен співпадати з лінією шляху Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru . Для того, щоб знайти напрям вектора Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru (істинний курс Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru ) послідовно виконаємо наступні операції:

1) з початкової точки Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru побудуємо вектор швидкості течії Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru у обраних раніше масштабах (1 см = 1 миля, 1 см = 1 вузол) та отримаємо точку Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru (рис. 3.2), в яку течія за одну годину зносить судно з умовно виключеним двигуном;

2) умовно відключаємо течію і визначаємо, куди може потрапити судно за такий самий час з точки Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru у відсутності течії під дією двигуна. Таким геометричним місцем точок буде коло з центром у точці Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru , радіус якого дорівнює модулю швидкості судна відносно нерухомої води, тобто Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru . Тому з точки Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru циркулем з розтином Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru робимо помітку на лінії шляху Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru і отримаємо точку Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru . Напрям Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru відносно норду визначає істинний курс судна Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru (дивись рис. 3.2), а довжина відрізку Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru , який розташований на лінії шляхового кута, визначає модуль вектора абсолютної швидкості Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru .

Вимірюємо довжину Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru і отримуємо модуль абсолютної швидкості Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru = 13,6 вузлів. Вимірюємо істинний курс і отримуємо Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru = 227°, який повинно тримати судно, щоб рухатися заданим шляховим кутом Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru = 220°. Отже, поправка на течію Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru = 7°.

Аналітичний метод розв’язання базується на властивостях трикутників. Так, у трикутнику швидкостей Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru (дивись рис. 3.2) відомі дві сторони Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru , Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru та кут Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru = Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru між векторами Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru та Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru легко знаходиться з умови задачі Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru = 140°. Тоді за теоремою синусів знаходимо кут Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru = Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru , який потрібно знайти для визначення істинного курсу:

Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru

звідки отримуємо рівняння для визначення кута Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru :

Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru = Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru · Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru = 0,1205,

Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru = Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru (0,1205) = 6,9°.

Тоді для істинного курсу в конкретній ситуації (рис. 3.2) отримуємо

Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru = 227°.

Для визначення абсолютної швидкості Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru знову застосовуємо теорему синусів, оскільки кут на який спирається цей вектор Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru = 33°

Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru ,

Звідки знаходимо

Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru = 13,6 (вуз.).

Таким чином, щоб судно рухалося шляховим кутом 220° в області дії даної течії необхідно, щоб його істинний курс був 227°, при цьому абсолютна швидкість буде 13,6 вузлів, а не 16 вузлів.

Відповідь: Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru = 13,6 вузлів, Методика розв’язання оберненої задачі - student2.ru = 227°.

Наши рекомендации