Как решить: Очень быстрый самолёт летит вдоль экватора Земли с запада...?

Для решения данной задачи, давайте разберем ее шаг за шагом.

Исходные данные:
- Длина окружности экватора земли: 40,000 км
- Пассажиры самолета наблюдают восход Солнца каждые 6 часов.

Шаг 1: Определение скорости самолета

Если пассажиры наблюдают восход Солнца каждые 6 часов, это означает, что самолет движется с такой скоростью, что за это время обходит часть экватора, соответствующую 1/4 суток или 1/4 оборота земли.

Чтобы определить, какую часть экватора самолет проходит за 6 часов, давайте вычислим:

1. Полный оборот земли (24 часа) соответствует пути в 40,000 км.
2. Делим длину окружности на 24 часа, чтобы получить скорость вращения земли:

   Скорость вращения земли = 40,000 км / 24 часа = 1,666.67 км/ч

3. Теперь, так как самолет наблюдает восход Солнца каждые 6 часов, он движется на ту же величину, что и вращение земли за это время:

   За 6 часов земля вращается на:

   Путь = 1/4  40,000 км = 10,000 км

Таким образом, самолет должен двигаться с такой скоростью, чтобы пройти это расстояние за 6 часов. Теперь определяем скорость самолета:

   Скорость самолета = Путь / Время = 10,000 км / 6 часов = 1,666.67 км/ч.

Это значение нужно перевести в километры в секунду:

1,666.67 км/ч = 1,666.67 / 3.6 ≈ 462.96 км/ч.

Округляя до десятых, получаем:

   Скорость самолета ≈ 463.0 км/ч.

Шаг 2: Перевод в единицы скорости звука

Теперь переведем скорость самолета в единицы скорости звука:

Скорость звука ≈ 330 м/с = 1,188 км/ч.

Теперь делим скорость самолета на скорость звука:

463.0 км/ч / 1,188 км/ч ≈ 0.39.

Округляя до целых, получаем:

   Скорость = 0 (0.39 ≈ 0).

Шаг 3: Направление движения самолета

Так как самолет летит с запада на восток, ответ на этот вопрос:

   С запада на восток.

Шаг 4: Если самолет развернется и будет лететь в противоположном направлении

Когда самолет развернется и будет двигаться с запада на восток, он будет двигаться против вращения земли, поэтому период наблюдения восходов Солнца изменится.

При движении в обратном направлении, например, над экватором, он будет наблюдать восход Солнца медленнее, чем по аналогии с направлением движения по экватору.

Новая частота восхода Солнца

Новая скорость (скорость самолета + скорость вращения земли) будет примерно равна:

   Для 6 часов (в прошлый раз):

   Путь = 10,000 км / 6 часов = 1,666.67 км/ч.

Теперь за 6 часов самолет достигнет:

   Путь = 1,666.67 км/ч  6 часов = 10,000 км.

Теперь определим, сколько времени потребуется, чтобы наблюдать новый восход. Он будет наблюдаться каждые 12 часов:

   Время = 24 часа + 12 часов = 36.

Итог:

1. Скорость движения самолета: 463.0 км/ч 
2. Направление: С запада на восток
3. Периодичность восхода если самолет будет двигаться в противоположном направлении: 12 часов.

Таким образом, каждый из указанных пунктов позволяет детально понять, как работает система и как движение самолета влияет на график восхода Солнца.