Вопрос задан 13.02.2025 в 19:14. Предмет Физика. Спрашивает Сенкевич Елизавета.

Во сколько раз скорость конца секундной стрелки больше скорости
конца минутной стрелки часов, если секундная стрелка в 1,5 раза длинее
минутой?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Егорова Саша.

Чтобы ответить на вопрос, нужно рассмотреть физическую природу движения часовых стрелок.

1. Угловая скорость стрелок

Обе стрелки вращаются с постоянной угловой скоростью. Угловая скорость (ω\omega) определяется как угол, который проходит тело за единицу времени. Для каждой стрелки:

  • Секундная стрелка за 60 секунд совершает полный оборот, то есть 360360^\circ или 2π2\pi радиан. Её угловая скорость:

    ωсек=2π60=π30 рад/с.\omega_{\text{сек}} = \frac{2\pi}{60} = \frac{\pi}{30} \text{ рад/с}.
  • Минутная стрелка за 3600 секунд (1 час) совершает полный оборот, то есть 360360^\circ или 2π2\pi радиан. Её угловая скорость:

    ωмин=2π3600=π1800 рад/с.\omega_{\text{мин}} = \frac{2\pi}{3600} = \frac{\pi}{1800} \text{ рад/с}.

Теперь можно найти отношение угловых скоростей:

ωсекωмин=π30π1800=180030=60.\frac{\omega_{\text{сек}}}{\omega_{\text{мин}}} = \frac{\frac{\pi}{30}}{\frac{\pi}{1800}} = \frac{1800}{30} = 60.

То есть угловая скорость секундной стрелки в 60 раз больше, чем угловая скорость минутной.

2. Линейная скорость конца стрелки

Линейная скорость конца стрелки (vv) определяется формулой:

v=ωr,v = \omega \cdot r,

где rr — длина стрелки.

Для каждой стрелки:

  • Линейная скорость конца секундной стрелки: vсек=ωсекrсек.v_{\text{сек}} = \omega_{\text{сек}} \cdot r_{\text{сек}}.
  • Линейная скорость конца минутной стрелки: vмин=ωминrмин.v_{\text{мин}} = \omega_{\text{мин}} \cdot r_{\text{мин}}.

Подставим угловые скорости и учтём, что rсек=1.5rминr_{\text{сек}} = 1.5 \cdot r_{\text{мин}} (секундная стрелка в 1,5 раза длиннее минутной):

vсек=π301.5rмин,v_{\text{сек}} = \frac{\pi}{30} \cdot 1.5 \cdot r_{\text{мин}}, vмин=π1800rмин.v_{\text{мин}} = \frac{\pi}{1800} \cdot r_{\text{мин}}.

Теперь найдём отношение линейных скоростей:

vсекvмин=π301.5rминπ1800rмин.\frac{v_{\text{сек}}}{v_{\text{мин}}} = \frac{\frac{\pi}{30} \cdot 1.5 \cdot r_{\text{мин}}}{\frac{\pi}{1800} \cdot r_{\text{мин}}}.

Сокращаем π\pi и rминr_{\text{мин}}:

vсекvмин=1.53011800=1.51800301=270030=90.\frac{v_{\text{сек}}}{v_{\text{мин}}} = \frac{\frac{1.5}{30}}{\frac{1}{1800}} = \frac{1.5 \cdot 1800}{30 \cdot 1} = \frac{2700}{30} = 90.

Ответ:

Скорость конца секундной стрелки больше скорости конца минутной стрелки в 90 раз.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос