PHYS 101: Midtsemesterspørsmål #3 (2026) Relativ bevegelse på et bevegelig hangarskip En sjømann ved navn Arthur jogger frem og tilbake langs flydekket til et fransk hangarskip som seiler med konstant hastighet gjennom Middelhavet. Arthur kjører med en konstant hastighet i forhold til dekket (dvs. i forhold til skipet) på v_r = 4,00 m/s i retningen parallelt med skipets bevegelse (fremover og bakover langs dekkets lengde). Skipets hastighet relativt til bakken (Jorden) er konstant og lik v_s (ukjent; å finnes) i østlig retning. Antak: Dekket er helt rett og justert med skipets kurs. Arthur tilbringer like mye tid (og dekker like lang avstand i forhold til skipet) med å løpe fremover (i samme retning som skipet) og bakover (motsatt skipets bevegelse). GPS (f.eks. fra en klokke som en Garmin Forerunner) registrerer Arthurs posisjon og hastighet i forhold til bakken, ikke i forhold til skipet. Strava registrerer følgende data for aktiviteten: Total tilbakelagt distanse (målt med GPS): 7,23 km Bevegelsestid: 35 minutter 58 sekunder = 2158 s Gjennomsnittlig rapportert fart: 4:58 min/km Sporet viser Arthur som gjentatte ganger løper frem og tilbake (sikksakk-piler som snur retning), og netto fremdrift av banen går østover over flere kilometer. Spørsmål 1: Vis at skipets hastighet v_s er lik gjennomsnittlig bakkehastighet beregnet fra Strava-dataene (uansett hva Arthurs jogginghastighet i forhold til dekket er). Spørsmål 2: Beregn den numeriske verdien av skipets hastighet v_s i km/t og i knop (1 knop ≈ 1,852 km/t). Spørsmål 3: Forklar kvalitativt hvorfor skipets bevegelsesretning kan utledes fra Strava-kartet som omtrent østover.