Чтобы решить задачу, воспользуемся основами кинематики и геометрии. Разберем задачу по шагам:
Дано:
- Скорость пешехода ( v = 18 \, \text{км/ч} ).
- Угол, под которым пешеход пересекает шоссе относительно направления дороги, ( \alpha = 30^\circ ).
- Время, за которое он пересек дорогу, ( t = 12 \, \text{с} ).
Нужно найти ширину шоссе ( d ).
Шаг 1. Преобразуем скорость в единицы СИ
Скорость ( v = 18 \, \text{км/ч} ) нужно перевести в метры в секунду (( \text{м/с} )):
[
v = 18 \, \text{км/ч} \times \frac{1000 \, \text{м}}{1 \, \text{км}} \times \frac{1 \, \text{ч}}{3600 \, \text{с}} = 5 \, \text{м/с}.
]
Шаг 2. Найдем путь, пройденный пешеходом
Общий путь, который прошел пешеход за ( t = 12 \, \text{с} ), равен:
[
s = v \cdot t = 5 \, \text{м/с} \cdot 12 \, \text{с} = 60 \, \text{м}.
]
Шаг 3. Определим ширину шоссе
Пешеход пересек дорогу под углом ( 30^\circ ) относительно направления дороги. Ширина шоссе ( d ) соответствует проекции его пути ( s ) на перпендикулярное направление дороги.
Для этого воспользуемся тригонометрической функцией синуса. Проекция пути на ширину шоссе вычисляется как:
[
d = s \cdot \sin \alpha.
]
Подставим значения:
[
d = 60 \, \text{м} \cdot \sin 30^\circ.
]
Значение (\sin 30^\circ = 0.5):
[
d = 60 \cdot 0.5 = 30 \, \text{м}.
]
Ответ:
Ширина шоссе составляет 30 метров.