Вертикальное колесо радиусом 9 см катится без проскальзывания по неподвижной горизонтальной поверхности. Его ось движется со скоростью 3 м/с. найдите величину скорости точек на ободе колеса, которые в данный момент времени находятся на высоте 2 см над поверхностью. ответ запишите в м/с, округлив до целого числа.

Для всех трех задач вспомним, что радиус-вектор представляет собой гипотенузу прямоугольного треугольника, а его проекции на оси координат -- катеты этот треугольника.

1) Известна гипотенуза и один из катетов, другой катет ищем по теореме Пифагора:





y = sqrt(5²-2,5²) м = 4,33 м

2) Известна гипотенуза и один из углов треугольника. Следовательно,

xA = rA * cos α = 5 м * cos 60° = 5 м * 1/2 = 2,5 м
yA = rA * sin α = 5 м * sin 60° = 5 м * sqrt(3) / 2 = 4,33 м

Складываем проекции вектора с проекциями радиус-вектора B относительно A:

xB = xA + xAB = 2,5 м + 1,83 м = 4,33 м
yB = yA + yAB = 4,33 м + 0 = 4,33 м

Радиус-вектор вычисляем через теорему Пифагора:



rB = sqrt(4,33² + 4,33²) м = sqrt(150/4) = 5/2 * sqrt(6) = 6,12 м

Поскольку xB = yB, то угол между вектором rB и осью Ox составляет 45°.

3) Известны оба катета треугольника, гипотенузу находим по теореме Пифагора:



r = sqrt(3² + 5,2²) м = 6 м

Чтобы вычислить угол с осью Ox, используем либо арксинус, либо арккосинус. В данном случае удобнее использовать арккосинус:





α = arccos 3/6 = arccos 1/2 = 60°.

«Экскалатор метро поднимает неподвижно стоящего на нем пассажира в течение 1 мин. По неподвижному экскалатору пассажир поднимается 3 минуты. Сколько времени будет подниматься идущий вверх пассажир по движущемуся эскалатору? »

Решение 1.
Путь = Х метров.
Скорость эскалатора = Х/60 (м/с)
Скорость пассажира = Х/(3*60) = Х/180 (м/с)

Скорость пассажира, идущего по движущемуся эскалатору = Х/60 + Х/180 = 4Х/180 = Х/45 (м/с)

Время на подъём = Х / (Х/45) = 45 (с)

Решение 2.
t1=60 c
t2=180 c
S=V*t
t=S/V
V1=S/t1
V2=S/t2
V=V1+V2=S*(1/t1 +1/t2)
t=1/(1/t1 +1/t2)=45 c

ответ: 45 секунд.