Для решения данной задачи будем использовать принцип наименьшего времени.
Заметим, что квадракоптер должен иметь строго нулевую скорость в начальной и конечной точках траектории. Это означает, что в этих точках он должен иметь строго нулевое ускорение.
Рассмотрим каждый участок траектории по отдельности.
1. Прямолинейный участок.
На данном участке движение квадракоптера будет прямолинейным и равноускоренным. Ускорение будет направлено противоположно вектору скорости. Для определения времени, за которое квадракоптер пролетит данный участок, воспользуемся формулой равноускоренного движения:
[ v = u + at ],
где
v - скорость в конечной точке,
u - скорость в начальной точке,
a - ускорение,
t - время.
Так как на данном участке движения скорость в начальной и конечной точках равна нулю, формула примет следующий вид:
[ 0 = 0 + at ],
[ t = 0 ].
То есть, чтобы пройти данный участок, необходимо нулевое время.
2. Участок, состоящий из четверти окружности радиуса R = 20.0 м.
На данном участке квадракоптер будет двигаться по окружности радиуса R с постоянным модулем скорости, вектор скорости будет направлен по касательной к окружности в каждой точке. Ускорение будет направлено к центру окружности. Для определения времени, за которое квадракоптер пролетит данный участок, воспользуемся формулой для вычисления длины дуги окружности:
[ s = Rtheta ],
где
s - длина дуги окружности,
R - радиус окружности,
θ - угол между радиусами, соединяющими начальную и конечную точки дуги окружности.
Заметим, что на данном участке скорость квадракоптера постоянна и равна 38.0 м/с. То есть, квадракоптер пролетит данную дугу окружности за время:
[ t = frac{s}{v} = frac{Rtheta}{v} ],
где
v - скорость квадракоптера.
Для определения значения угла θ воспользуемся свойством четверти окружности: дуга окружности, соответствующая четверти угла, составляет πR/2. Так как наша дуга окружности составляет четверть угла, значит угол θ будет составлять π/2. Подставляя значения в формулу, получаем:
[ t = frac{Rtheta}{v} = frac{Rfrac{pi}{2}}{38.0} ],
[ t = frac{20.0frac{pi}{2}}{38.0} approx 2.09 сек ].
Таким образом, минимальное время, за которое квадракоптер сможет пройти по данной траектории, составляет примерно 2.09 сек. Ответ округляем до десятых, получаем окончательный ответ: 2.1 сек.