Какова скорость относительно земли движения оси колеса, его нижней и верхней точек, если автомобиль движется со скоростью 72 км/ч? (с решением)
Дмитрий
Для решения данной задачи нам понадобятся знания о скорости колеса автомобиля и его точек, а также об основных принципах движения.
Скорость колеса автомобиля будет равна скорости автомобиля, поскольку все колеса двигаются вместе с автомобилем. Поэтому скорость колеса равна 72 км/ч.
Чтобы найти скорость верхней и нижней точек колеса, мы должны помнить, что верхняя и нижняя точки колеса двигаются по окружности. Тогда скорость верхней точки колеса будет больше, чем скорость колеса, а скорость нижней точки будет меньше скорости колеса.
Для определения скорости верхней и нижней точек колеса, мы можем использовать формулу для линейной скорости на окружности:
где - линейная скорость точки на окружности, - угловая скорость в радианах в секунду и - радиус окружности.
Мы знаем, что окружность колеса имеет радиус . Поскольку мы хотим выразить скорость в километрах в час, то нам нужно привести единицы измерения в соответствующий вид.
Поскольку скорость верхней и нижней точек колеса связана с угловой скоростью, мы можем использовать соотношение между скоростью и радианной мерой угла:
где - расстояние, пройденное по окружности, и - время, за которое происходит движение.
Мы знаем, что окружность колеса - это длина окружности, которая определяется формулой . Также мы знаем, что автомобиль движется со скоростью 72 км/ч. Используя эти значения, мы можем записать следующее уравнение:
Теперь мы можем решить уравнение относительно времени, . Для этого нам нужно перевести скорость из километров в час в метры в секунду:
Подставляя данное значение скорости в уравнение, получим:
Теперь мы можем решить уравнение относительно времени. Для этого умножим обе стороны на и разделим на :
Таким образом, скорость относительно земли движения оси колеса, его нижней и верхней точек, при скорости автомобиля 72 км/ч будет равна где - радиус колеса.
Скорость колеса автомобиля будет равна скорости автомобиля, поскольку все колеса двигаются вместе с автомобилем. Поэтому скорость колеса равна 72 км/ч.
Чтобы найти скорость верхней и нижней точек колеса, мы должны помнить, что верхняя и нижняя точки колеса двигаются по окружности. Тогда скорость верхней точки колеса будет больше, чем скорость колеса, а скорость нижней точки будет меньше скорости колеса.
Для определения скорости верхней и нижней точек колеса, мы можем использовать формулу для линейной скорости на окружности:
где
Мы знаем, что окружность колеса имеет радиус
Поскольку скорость верхней и нижней точек колеса связана с угловой скоростью, мы можем использовать соотношение между скоростью и радианной мерой угла:
где
Мы знаем, что окружность колеса - это длина окружности, которая определяется формулой
Теперь мы можем решить уравнение относительно времени,
Подставляя данное значение скорости в уравнение, получим:
Теперь мы можем решить уравнение относительно времени. Для этого умножим обе стороны на
Таким образом, скорость относительно земли движения оси колеса, его нижней и верхней точек, при скорости автомобиля 72 км/ч будет равна
Знаешь ответ?