Велосипед едет по горизонтальной дороге со скоростью V0 = 6,5 м/с. Внешний радиус колеса R1 = 0,52 м. Велосипед едет по горизонтальной дороге со скоростью V0 = 6,5 м/с. Внешний радиус колеса R1 = 0,52 м. Чему равен модуль полной скорости точки А, находящейся на расстоянии R2 = 0,468 м от оси вращения? Отрезок ОА составляет угол θ = 147° с вертикальной осью, как это показано на рисунке.
Для решения этой задачи нам нужно использовать законы движения вращающегося объекта.
Поскольку велосипед движется по горизонтальной дороге, скорость точек колеса можно выразить как сумму скорости центра масс и скорости относительно центра масс:
V_A = V_cm + ω * r
Где V_A - скорость точки A, V_cm - скорость центра масс велосипеда, ω - угловая скорость вращения колеса, r - расстояние от центра вращения до точки A.
Сначала найдем угловую скорость вращения колеса:
ω = V0 / R1 ω = 6,5 / 0,52 ω = 12,5 рад/с
Теперь выразим скорость центра масс велосипеда, используя угол θ и расстояние R2:
Для решения этой задачи нам нужно использовать законы движения вращающегося объекта.
Поскольку велосипед движется по горизонтальной дороге, скорость точек колеса можно выразить как сумму скорости центра масс и скорости относительно центра масс:
V_A = V_cm + ω * r
Где V_A - скорость точки A, V_cm - скорость центра масс велосипеда, ω - угловая скорость вращения колеса, r - расстояние от центра вращения до точки A.
Сначала найдем угловую скорость вращения колеса:
ω = V0 / R1
ω = 6,5 / 0,52
ω = 12,5 рад/с
Теперь выразим скорость центра масс велосипеда, используя угол θ и расстояние R2:
V_r = ω R2
V_r = 12,5 0,468
V_r = 5,85 м/с
Теперь можем найти полную скорость точки A:
V_A = V_r + ω r
V_A = 5,85 + 12,5 0,468
V_A = 5,85 + 5,85
V_A = 11,7 м/с
Итак, модуль полной скорости точки A равен 11,7 м/с.