Чтобы найти линейную скорость точек шкива, нам нужно использовать связь между угловой и линейной скоростью. Шкив совершает вращение, и его точки движутся по окружности. Линейная скорость ( v ) любой точки на окружности связана с угловой скоростью ( \omega ) и радиусом ( r ) следующим образом:
[ v = \omega \times r ]
Где:
- ( v ) — линейная скорость,
- ( \omega ) — угловая скорость в радианах в секунду,
- ( r ) — радиус окружности.
Шаг 1: Найдите угловую скорость (\omega).
Шкив совершает 1200 оборотов в минуту. Сначала переведем это значение в радианы в секунду. Один оборот соответствует ( 2\pi ) радианам. Таким образом, 1200 оборотов в минуту равняется:
[
1200 \text{ оборотов в минуту} \times 2\pi \text{ радиан/оборот} = 2400\pi \text{ радиан/минуту}
]
Теперь переведем это значение в секунды (в одной минуте 60 секунд):
[
\omega = \frac{2400\pi}{60} = 40\pi \text{ радиан/секунда}
]
Шаг 2: Используйте формулу для нахождения линейной скорости.
Радиус ( r ) равен 10 см, что в метрах будет 0.1 м. Подставляем значения в формулу:
[
v = \omega \times r = 40\pi \times 0.1 = 4\pi \text{ м/с}
]
Таким образом, линейная скорость точек шкива, находящихся на расстоянии 10 см от оси вращения, составляет ( 4\pi ) метров в секунду, что приблизительно равно 12.57 м/с.