Колесо велосипеда с радиусом 40 см делает 120 оборотов в минуту. Какова скорость движения велосипедиста и каков период вращения колеса?

Физика 7 класс Вращательное движение скорость движения велосипедиста период вращения колеса физика 7 класс радиус колеса обороты в минуту Новый

Чтобы найти скорость движения велосипедиста и период вращения колеса, нам нужно выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Найдем длину окружности колеса.

Длина окружности (L) рассчитывается по формуле:

L = 2 * π * r

где r - радиус колеса. В нашем случае радиус равен 40 см, что равно 0,4 метра (поскольку 1 см = 0,01 м).

Теперь подставим значение радиуса:

L = 2 * π * 0,4 м ≈ 2 * 3,14 * 0,4 ≈ 2,51 м.

Шаг 2: Найдем скорость движения велосипедиста.

Скорость (v) можно рассчитать, зная длину окружности и количество оборотов в минуту. Если колесо делает 120 оборотов в минуту, то за одну минуту велосипед проезжает:

v = L * N,

где N - количество оборотов в минуту.

Теперь подставим значения:

v = 2,51 м * 120 ≈ 301,2 м/мин.

Чтобы перевести скорость в более привычные единицы (например, в метры в секунду), мы делим на 60 (поскольку в одной минуте 60 секунд):

v ≈ 301,2 м/мин ÷ 60 ≈ 5,02 м/с.

Шаг 3: Найдем период вращения колеса.

Период вращения (T) - это время, за которое колесо делает один полный оборот. Он рассчитывается по формуле:

T = 1 / f,

где f - частота вращения в герцах (об/с). Чтобы найти частоту, нужно перевести обороты в секунды:

f = 120 об/мин ÷ 60 ≈ 2 об/с.

Теперь подставим значение частоты в формулу для периода:

T = 1 / 2 об/с = 0,5 с.

Итак, подводя итоги:

• Скорость движения велосипедиста составляет примерно 5,02 м/с.
• Период вращения колеса равен 0,5 секунды.