schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: Отношение угловых скоростей валов
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Отношение угловой скорости первого вала к угловой скорости точки A равно 2. Это решение основано на равенстве линейных скоростей и связи угловой и линейной скорости.
Подробное решение
Дано:
\(R_1 = R\)
\(R_2 = 2R\)
\(R_A = R\) (точка А находится на расстоянии \(R\) от центра второго вала)
Найти: \(\frac{\omega_1}{\omega_A}\) — ?
Решение:
1. Так как валы соединены ремнем, который не проскальзывает, линейные скорости точек на ободах обоих валов одинаковы:
\[v_1 = v_2\]
2. Линейная скорость связана с угловой скоростью формулой \(v = \omega r\). Запишем это для обоих валов:
\[\omega_1 R_1 = \omega_2 R_2\]
\[\omega_1 R = \omega_2 \cdot 2R\]
3. Отсюда найдем отношение угловых скоростей валов:
\[\omega_1 = 2 \omega_2\]
4. Точка А находится на втором валу. Все точки твердого тела, вращающегося вокруг закрепленной оси, имеют одинаковую угловую скорость. Следовательно, угловая скорость точки А равна угловой скорости второго вала:
\[\omega_A = \omega_2\]
5. Теперь найдем искомое отношение:
\[\frac{\omega_1}{\omega_A} = \frac{\omega_1}{\omega_2}\]
Подставим полученное ранее выражение \(\omega_1 = 2 \omega_2\):
\[\frac{2 \omega_2}{\omega_2} = 2\]
Ответ: 2.