Задание OGEPHYSA5B079: Механическое движение. Материальная точка. Система отсчёта. Относительность движения

Нужно сравнить движение метеорного тела относительно земной атмосферы. Именно эта относительная скорость определяет сопротивление воздуха. Будем считать, что атмосфера движется вместе с Землёй, а сравниваемые скорости метеорного тела вдали от Земли одинаковы по модулю; меняется направление движения.

Выберем направление движения Земли за положительное. Пусть V — скорость Земли, u — модуль скорости метеорного тела в той же внешней системе отсчёта. При встречном движении его проекция равна −u, а при попутном — +u. Относительные скорости находятся вычитанием скорости Земли:
v_встр = |−u − V| = u + V;
v_попут = |u − V|.
Для положительных u и V сумма больше модуля разности. При близком к встречному курсе относительная скорость также больше, чем при попутном.

В тексте прямо сказано: чем больше скорость метеорного тела в воздухе, тем больше сила сопротивления. Она направлена против движения относительно атмосферы; её тормозящее действие сопровождается нагреванием тела и окружающего газа. При большей скорости воздействие воздуха и нагрев сильнее, поэтому разрушение более вероятно в первом случае. Это сравнение вероятности, а не утверждение, что каждое встречное тело обязательно разрушится.

Проверка. При одинаковых попутных скоростях в этой модели относительная скорость до сближения мала, тогда как при встречных направлениях она равна сумме модулей. Это подтверждает выбранное направление сравнения. Ответ: в первом случае, при встречном движении.