Thuyền qua sông – vận tốc tương đối

Bài tổng hợp vận tốc thuộc chủ đề Động học của Vật lí 10 (Chương trình GDPT 2018). Thuyền (1) chạy trong nước (2), nước chảy so với bờ (3), nên vận tốc của thuyền so với bờ là tổng vectơ v₁₃ = v₁₂ + v₂₃. Mô hình coi tốc độ thuyền so với nước và hướng mũi không đổi, bỏ qua gió, sóng và thời gian tăng tốc; có thể chọn dòng chảy đều hoặc chậm ở bờ, nhanh ở giữa. Chỉnh tốc độ thuyền, tốc độ dòng nước, bề rộng sông và góc hướng mũi θ (dương là chếch ngược dòng), hoặc kéo trên mặt sông để xoay mũi thuyền, rồi bấm Xuất phát. Tam giác vận tốc vẽ ngay trên thuyền; bên dưới hiện thời gian qua sông t = d/(v₁₂·cos θ), độ trôi x = (v₂₃ − v₁₂·sin θ)·t và quãng đường đi được. Đồ thị t(θ) và x(θ) cho thấy mũi vuông góc bờ qua sông nhanh nhất, còn muốn cập đúng bến đối diện phải chếch mũi ngược dòng với sin θ = v₂₃/v₁₂. Câu hỏi gợi ý: – Vì sao tăng tốc độ dòng nước không làm thay đổi thời gian qua sông khi mũi thuyền vuông góc bờ? – Muốn cập đúng bến đối diện thì phải hướng mũi thế nào, và thời gian qua sông thay đổi ra sao? – Khi nước chảy nhanh hơn thuyền, có cách nào cập đúng bến đối diện không?