Консультация № 199826
09.12.2020, 21:25
0.00 руб.
0 1 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Вертикальное колесо радиусом 9 см катится без проскальзывания по неподвижной горизонтальной поверхности. Точка колеса A находится на расстоянии 3 см от оси. Во сколько раз максимальная скорость точки A относительно поверхности больше её минимальной скорости относительно поверхности? Ответ округлите до целого числа.

Обсуждение

давно
Старший Модератор
312929
1973
14.12.2020, 18:22
общий
это ответ
Здравствуйте, dirad4528!

Пусть колесо радиуса R катится с постоянной скоростью V, представляющей собой скорость горизонтального движения центра колеса относительно поверхности и любой точки края колеса - относительно центра. Тогда время полного оборота колеса составит T = 2[$960$]R/V. Соответственно, точка A на расстоянии r < R от центра пройдёт за это время путь 2[$960$]r, а модуль её скорости составит v = 2[$960$]r/T = Vr/R. Сам же вектор скорости точки A относительно центра будет иметь вид

где угол [$966$] задаёт положение точки A относительно центра, меняясь за один оборот колеса от 0 до 2[$960$]. Так как скорость центра направлена горизонтально, то вектор скорости точки A относительно поверхности будет равен

откуда

Очевидно, что максимальное и минимальное значение скорости будут достигнуты при [$966$] = 0 и [$966$] = [$960$] соответственно и составят


а их отношение будет равно

независимо от скорости колеса V.
В данном случае для R = 9 см и r = 3 см получаем
5
Форма ответа