小船过河问题通常考虑三种情况:
渡河时间最短
当船头正对河岸时,渡河时间最短。
公式:`t = d / v1`,其中 `t` 是时间,`d` 是河宽,`v1` 是船在静水中的速度。
到达对岸位移最小
当船速大于水的流速时,船速与流速的合速度可以垂直于河岸。
公式:`t = s / cos(Ω - 90) * v船`,其中 `s` 是位移,`Ω` 是船速与流速的夹角。
渡河速度最小
当流速大于船速时,船无法垂直河岸渡河,此时位移最小。
公式:`s = 河宽 * v水 / v船`,其中 `s` 是位移,`v水` 是水的流速。
以上三种情况均考虑了水流对船速的影响,以及船在静水中的速度。每种情况下,船的实际运动是水流运动和船在静水中运动的合运动。