Question

李明同学放学回家，正碰上刮风下雨，他以18km/h的速度由西向东快跑，此时他发现了奇怪的现象：雨滴成竖直下落状态．请你确定，这时刮的是________风，风速是________m/s．

Answer 1

答案：西,5
解析：

解析：地面上刮风时，风的速度方向与地面平行，即沿水平方向．此时雨滴一方面沿竖直方向下落；另一方面由于风对它的作用使它沿水平方向也发生运动．可以想象，当雨滴在水平方向的运动速度小于风的速度时，在水平方向上风相对于雨滴总是有向前的速度，由此风还会把雨滴带动向前使之具有更大的水平方向速度，只有当两者在水平方向的速度相等时，两者在水平方向上方无相互作用，雨滴在水平方向上的速度才不会再变化．所以，若把风中雨滴下落的运动从水平和竖直两个方向来看，则雨滴将一方面以某一速度沿竖直方向下落，另一方面则具有一个和风速相同的水平方向的速度随风一道运动． 人在雨滴中奔跑的速度是沿水平方向的，他若感到此时雨滴是沿竖直方向下落，表明此时人与雨滴之间在水平方向上没有相对运动，即人和雨滴在水平方向上的速度是相同的．又由以上分析知此时雨滴在水平方向上的速度与风速相同，可见此时刮的是西风，风速是18km/h，即5m/s．