車輪に関する物理の問題を解いてみましょう。
うまくいけば:
第 1 車輪の半径 R1 = 0.8 m
第二輪の半径 R2 = 0.5 m
時間 t = 3.14 秒
第一輪の回転の法則 ?1 = 20t
見つける必要があります:
時間 t = 3.14 秒中のホイール 2 の回転数
答え:
最初の車輪は、角速度 α1 で回転します。これは、法則 α1 = 20t によって決まります。
ホイール 1 の角速度:
?1 = 20t = 20 * 3.14 = 62.8 ラジアン/秒
T = 3.14 秒以内に、最初のホイールが完了します。
?1 * t = 62.8 * 3.14 = 197.192 ラジアン
第一輪の総回転数:
n1 = ?1 * t / 2π = 197,192 / 2π ≈ 31,4
第 2 車輪の角速度:
?2 = ?1 * R1 / R2 = 62.8 * 0.8 / 0.5 = 100.48 ラジアン/秒
時間 t = 3.14 秒中の秒車の回転数:
n2 = ?2 * t / 2π = 100,48 * 3,14 / 2π ≈ 16
答え: 16
したがって、時間 t=3.14 秒で、ホイール 2 は 16 回転します。
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問題 8.4.3 は車輪の回転を記述しており、一定期間内に車輪 2 が行う回転数を決定する必要があります。この問題を解く際には、公式や物理法則を使用し、解決の各ステップを詳細に説明し、最終的な答えに導きます。
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Kepe O.? のコレクションからの問題 8.4.3 の解決策。ホイール 1 の回転の法則と両方のホイールの半径がわかっている場合、所定の時間におけるホイール 2 の回転数を決定することが含まれます。
問題の条件によれば、車輪 1 は法則 α 1 = 20t に従って回転します。ここで、α 1 はラジアン単位の車輪 1 の回転角、t は秒単位の時間です。ホイール 2 が時間 t = 3.14 秒内に何回転するかを決定する必要があります。車輪半径 R1 = 0.8 m および R2 = 0.5 m。
この問題を解決するには、ホイール 1 の回転の法則を使用して、ホイール 1 が時間 t = 3.14 秒内に何回転するかを決定する必要があります。これを行うには、ホイール 1 の回転角度を次の式で表す必要があります。時間 t:
?1 = 20t
ホイール 1 が 1 回転する間に 2π ラジアンの角度が移動するため、ホイール 1 の回転数は次の式で求められることに注意してください。
n1 = ?1 / 2π
これで、時間 t = 3.14 秒におけるホイール 1 の回転角度を求めることができます。
?1 = 20 * 3.14 = 62.8 ラジアン
次に、この間のホイール 1 の全回転数を決定します。
n1 = 62,8 / 2π ≈ 10
したがって、時間 t = 3.14 秒で、ホイール 1 は約 10 回転します。
同時に車輪 2 の回転数を求めるには、車輪 1 が 1 回転するたびに、車輪 2 が車輪 1 の円周に沿った半径 R2 の円を通過することに注意する必要があります。したがって、時間的には t = 3.14 秒となります。 、車輪 2 は、車輪 1 が配置されている円の長さに車輪 1 の回転数を掛けた長さに等しい経路を移動します。
L1 = 2πR1
n2 = L1 * n1 / (2πR2)
ホイール半径の値とホイール 1 の求められた回転数を代入すると、次のようになります。
n2 = 2πR1 * n1 / (2πR2) = R1 / R2 * n1 ≈ 16
したがって、ホイール 2 は時間 t = 3.14 秒で約 16 回転します。答えは問題文に示されているものと一致します。
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