Feladat: 2045. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: könnyű
Megoldó(k):  Ócsai József 
Füzet: 1986/január, 41 - 42. oldal  PDF file
Témakör(ök): Egyéb síkmozgás, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1985/szeptember: 2045. fizika feladat

Mozoghat-e gyorsabban a vízisíző az őt vontató motorcsónaknál?

Természetesen mozoghat. Ennek, mint látni fogjuk, több módja is van.
1. Aki látott már vízisízőt, tudja, hogy általában nem egyenesen követi a csónakot, hanem szlalomozik, vagyis a csónak közel egyenes pályája helyett jóval hosszabb görbén mozog (1. ábra). (Az ábrán vastag vonal jelöli a csónak, szaggatott vonal pedig a síelőnek azonos időtartam alatt megtett útját.)
 
 
1. ábra
 

Mivel a kötél nyújthatatlannak tekinthető, a mozgásra ugyanannyi ideje van, mint a csónaknak, ezért az átlagsebessége nagyobb a csónakénál. (Gyors hegyi folyókon, pl. a Rajna felső szakaszán, szokás motorcsónak nélkül síelni, egyszerűen csak egy fához kötve a kötelet. Ekkor a vízhez képest a "motorcsónak'' sebessége zérus, míg a síelőé nagyobb vagy egyenlő mint nulla.)
2. Ha a motorcsónak kanyarodik, akkor a síelő tehetetlenségénél fogva kisodródik, így a csónaknál hosszabb ívű pályán kanyarodik. Ennek következtében a megtett útja, és így a sebessége is nagyobb a csónakénál. (2. ábra).
 
 
2. ábra
 

Speciális eset, ha a vontató körpályára áll. Ilyenkor a csónak a belső, a síelő a külső köríven mozog (3. ábra).
 
 
3. ábra
 

3. A vízisíző nemcsak oldalirányban tudja növelni az út hosszát a csónakhoz képest, hanem függőlegesen is, egy ugrató segítségével (4. ábra).
 
 
4. ábra
 

4. Akkor is gyorsabban halad a síző a csónaknál, amikor a csónak leállítja a motorját. A vontató hajó ellenállása a vízzel szemben ugyanis nagyobb, mint a síelőé, így a motor leállítása után a csónak gyorsabban fékeződik le, mint a síző.
 

 Ócsai József (Mezőkövesd, I. László Gimn., I. o. t.)
 

Megjegyzések. 1. A következő módszerek nem jellemzőek a sportágra, ezért ezeknek a leírását csak részmegoldásként fogadtuk el: a sportoló vagy a csónakból valaki feltekeri a kötelet; a síelő behajlítja a karját. Ezeknek a módszereknek a segítségével, és hasonlóképp a hullámzás figyelembevételével is csak elhanyagolható mértékben változik meg a síelő sebessége.
2. A beküldők közül sokan megelégedtek az indoklás nélküli válasszal, illetve egy vagy két példa felsorolásával. Sajnos nem gondolták át alaposan a mozgás nyújtotta lehetőségeket. Megoldásuk így hiányos.