PHYS 101: Pololetní otázka #3 (2026) Relativní pohyb na pohybující se letadlové lodi Námořník jménem Arthur klusá tam a zpět po letové palubě francouzské letadlové lodi, která pluje konstantní rychlostí Středozemním mořem. Arthur pluje konstantní rychlostí vůči palubě (tj. vůči lodi) v_r = 4,00 m/s ve směru rovnoběžném s pohybem lodi (vpřed a vzad po délce paluby). Rychlost lodi vůči zemi (Zemi) je konstantní a rovná se v_s (neznámé; lze najít) ve směru na východ. Předpokládejme: Paluba je dokonale rovná a zarovnána s kurzem lodi. Arthur tráví stejný čas (a urazí stejnou vzdálenost vzhledem k lodi) během vpřed (ve stejném směru jako loď) a vzad (opačně než pohyb lodi). GPS (například z hodinek jako Garmin Forerunner) zaznamenává Arthurovu polohu a rychlost vzhledem k zemi, nikoli vůči lodi. Strava zaznamenává následující data pro tuto aktivitu: Celková ujeta vzdálenost (měřená GPS): 7,23 km Doba pohybu: 35 minut 58 sekund = 2158 s Průměrné hlášené tempo: 4:58 min/km Na trati je Arthur opakovaně běhající tam a zpět (cikcakové šipky mění směr) a celkový průběh dráhy vede na východ několik kilometrů. Otázka 1: Ukažte, že rychlost lodi v_s je rovna průměrné rychlosti na zemi vypočítané ze Strava dat (bez ohledu na to, jaká je rychlost běhu Arthura vůči palubě). Otázka 2: Vypočítejte číselnou hodnotu rychlosti lodi v_s v km/h a v uzlech (1 uzel ≈ 1,852 km/h). Otázka 3: Vysvětlete kvalitativně, proč lze směr pohybu lodi odvodit z mapy Strava přibližně na východ.