Давайте разберем задачу по шагам.

Мы имеем колесо, которое катится по дороге с постоянной линейной скоростью 2 м/с. При этом важно помнить, что колесо катится без проскальзывания, что означает, что точка, касающаяся дороги, в момент касания имеет скорость 0 м/с относительно дороги.

Нижняя точка колеса - это точка, которая в данный момент касается дороги. Поскольку колесо катится без проскальзывания, эта точка имеет скорость 0 м/с относительно дороги. Таким образом, ответ:

• Скорость нижней точки колеса относительно дороги: 0 м/с.

Чтобы найти скорость верхней точки колеса, нужно учесть, что эта точка движется с той же линейной скоростью, что и колесо, плюс скорость, с которой она вращается вокруг оси. Скорость верхней точки будет равна:

• Скорость верхней точки = линейная скорость колеса + скорость вращения.
• Скорость вращения равна линейной скорости колеса, так как верхняя точка движется в том же направлении.

Таким образом, скорость верхней точки:

• Скорость верхней точки = 2 м/с (линейная скорость) + 2 м/с (скорость вращения) = 4 м/с.

Ответ:

• Скорость верхней точки колеса относительно дороги: 4 м/с.

Точка обода колеса, находящаяся на одной горизонтали с осью, движется в противоположном направлении относительно дороги с той же скоростью, что и нижняя точка колеса. Эта точка будет иметь скорость, равную:

• Скорость точки обода = линейная скорость колеса - скорость вращения.
• Скорость вращения также равна 2 м/с.

Таким образом, скорость точки обода:

• Скорость точки обода = 2 м/с (линейная скорость) - 2 м/с (скорость вращения) = 0 м/с.

Ответ:

• Скорость точки обода колеса, находящейся на одной горизонтали с осью колеса: 0 м/с.

В итоге, мы нашли скорости для каждой из указанных точек колеса:

• Нижняя точка: 0 м/с.
• Верхняя точка: 4 м/с.
• Точка обода на одной горизонтали с осью: 0 м/с.