Вертолет летел на север со скоростью 20 м/с. если скорость западного ветра 10 м/с, то скорость вертолета относительно земли

Если воспользоваться векторной арифметикой, задача решается элементарно, вектор скорости вертолёта (20, 0), вектор ветра (0, 10), просто складываем и получаем суммарный вектор (20, 10).
А в такой форме (называется "полярные координаты") - угол равен арктангенсу 10/20 = arctg 1/2 = 26,56 градусов; абсолютное значение скорости составит корень (20^2 + 10^2) = 10 * корень 5 = 22,36 м/с