schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение задачи: Определение переносной скорости
help_outlineУсловие задачи
lightbulbКраткий ответ
Переносная скорость рассчитывается с использованием теоремы сложения скоростей, учитывая взаимную перпендикулярность относительной и переносной скоростей. Для полного решения необходимо знать угол между векторами.
Подробное решение
Дано:
\[ v_r = 5,9 \text{ м/с} \]
\[ v_a = 17 \text{ м/с} \]
Найти: \( v_e \) — ?
Решение:
Согласно теореме о сложении скоростей в сложном движении точки, абсолютная скорость \( \vec{v}_a \) равна векторной сумме относительной скорости \( \vec{v}_r \) и переносной скорости \( \vec{v}_e \):
\[ \vec{v}_a = \vec{v}_r + \vec{v}_e \]
Проанализируем направления векторов:
1. Относительная скорость \( \vec{v}_r \) направлена по касательной к ободу диска в плоскости самого диска.
2. Переносная скорость \( \vec{v}_e \) обусловлена вращением диска вокруг оси \( Oz \). В любой точке обода вектор переносной скорости направлен перпендикулярно плоскости диска.
Так как вектор \( \vec{v}_r \) лежит в плоскости диска, а вектор \( \vec{v}_e \) перпендикулярен этой плоскости, то эти векторы взаимно перпендикулярны (\( \vec{v}_r \perp \vec{v}_e \)).
Следовательно, модуль абсолютной скорости определяется по теореме Пифагора:
\[ v_a^2 = v_r^2 + v_e^2 \]
Отсюда выразим переносную скорость:
\[ v_e = \sqrt{v_a^2 - v_r^2} \]
Подставим числовые значения:
\[ v_e = \sqrt{17^2 - 5,9^2} \]
\[ v_e = \sqrt{289 - 34,81} \]
\[ v_e = \sqrt{254,19} \]
\[ v_e \approx 15,943 \text{ м/с} \]
Округлим результат до десятых:
\[ v_e \approx 15,9 \text{ м/с} \]
Ответ: 15,9 м/с.