PHYS 101: Domanda di metà corso #3 (2026) Movimento relativo su una portaerei in movimento Un marinaio di nome Arthur sta correndo avanti e indietro lungo il ponte di volo di una portaerei francese che naviga a velocità costante attraverso il Mar Mediterraneo. Arthur corre a una velocità costante rispetto al ponte (cioè, rispetto alla nave) di v_r = 4,00 m/s nella direzione parallela al movimento della nave (avanti e indietro lungo la lunghezza del ponte). La velocità della nave rispetto al suolo (Terra) è costante ed è uguale a v_s (sconosciuta; da trovare) nella direzione est. Assumere: Il ponte è perfettamente dritto e allineato con la direzione della nave. Arthur trascorre lo stesso tempo (e copre la stessa distanza rispetto alla nave) correndo avanti (nella stessa direzione della nave) e indietro (opposto al movimento della nave). Il GPS (ad esempio, da un orologio come un Garmin Forerunner) registra la posizione e la velocità di Arthur rispetto al suolo, non rispetto alla nave. Strava registra i seguenti dati per l'attività: Distanza totale percorsa (misurata dal GPS): 7,23 km Tempo di movimento: 35 minuti e 58 secondi = 2158 s Andatura media riportata: 4:58 min/km Il tracciato mostra Arthur che corre ripetutamente avanti e indietro (frecce zigzag che invertiscono direzione), e la progressione netta del tracciato è verso est per diversi chilometri. Domanda 1: Dimostrare che la velocità della nave v_s è uguale alla velocità media calcolata dal GPS di Strava (indipendentemente dalla velocità di corsa di Arthur rispetto al ponte). Domanda 2: Calcolare il valore numerico della velocità della nave v_s in km/h e in nodi (1 nodo ≈ 1,852 km/h). Domanda 3: Spiegare qualitativamente perché la direzione del movimento della nave può essere dedotta dalla mappa di Strava come approssimativamente verso est.