Fiskebåt og vektorbevegelse
Posisjonen \(\vec{r}\) til en fiskebåt \(t\) timer etter at den drar fra land, er gitt ved
Enhetene langs aksene er kilometer.
Farten til en båt måles vanligvis i knop, der 1 knop er 1852 meter per time.
- Bestem farten til fiskebåten i knop.
Et fyr står i posisjonen \((4, 7)\).
- Bestem den minste avstanden mellom fiskebåten og fyret.
En fiskestim er i punktet \((1, -3)\) ved tiden \(t = 0\), og stimen svømmer med hastigheten \(\vec{v}(t) = [4, 11]\).
- Vil fiskebåten treffe fiskestimen?
En annen fiskebåt er i punktet \((-2, 0)\) ved tiden \(t = 0\) og holder konstant fart i retning langs \(\vec{u} = [6, 4]\).
- Bestem farten denne fiskebåten må holde for å treffe fiskestimen.
a) \(\underline{\underline{\approx 5{,}1 \, \mathrm{knop}}}\)
b) \(\underline{\underline{\dfrac{9\sqrt{89}}{89} \approx 0{,}954 \, \mathrm{km}}}\)
c) Nei, fiskebåten treffer ikke fiskestimen.
d) \(\underline{\underline{3\sqrt{13} \approx 10{,}8 \, \mathrm{km/t} \approx 5{,}8 \, \mathrm{knop}}}\)
GeoGebra CAS ble brukt til å beregne fart, minimumsavstand og skjæringspunkter i én felles sesjon.

a
Hastighetsvektoren til fiskebåten leses direkte av posisjonsuttrykket:
Farten (i km/t) er lengden av hastighetsvektoren:
Omregnet til knop (1 knop = 1,852 km/t):
Se FartKnop i CAS-utklippet (linje 4).
b
Fyret står i \(F = (4, 7)\). Avstandsfunksjonen fra båten til fyret er
CAS finner minimumspunktet (linje 7):
Det vil si at minimum nås ved \(t = \dfrac{39}{89} \approx 0{,}438\) timer, og den minste avstanden er
c
Fiskestimmen har posisjon \(\vec{s}(t) = [1+4t,\ {-3}+11t]\).
For at fiskebåten skal treffe stimen, må begge koordinater være like til samme tid:
Første likning gir \(t = 0\), andre likning gir \(t = \dfrac{7}{3}\). Siden de to verdiene er ulike, finnes det ingen \(t\) der båt og stim er på samme sted.
Fiskebåten treffer ikke fiskestimen.
(Se linje 9 i CAS-utklippet — likningssystemet har ingen løsning.)
d
Den andre fiskebåten starter i \((-2, 0)\) og beveger seg i retning \(\vec{u} = [6, 4]\) med konstant fart. La \(k > 0\) være en skalar slik at hastighetsvektoren er \(k \cdot [6, 4]\). Posisjonen er da
For at denne båten skal treffe fiskestimen \(\vec{s}(t) = (1+4t,\ {-3}+11t)\) ved samme tidspunkt \(t\):
CAS løser systemet (linje 10) og gir \(k = \dfrac{3}{2}\) og \(t = \dfrac{3}{5}\).
Farten til den andre båten er lengden av hastighetsvektoren \(\dfrac{3}{2} \cdot [6, 4]\):
Omregnet til knop: