– радиус вала r = 10 см = 0.1 м (переводим в метры, т.к. единицей измерения величин в СИ является метр)
– время наматывания нити t = 5 с
– длина намотанной нити L = 15 м
Решение:
Мы знаем, что длина окружности вычисляется по формуле 2 · π · r.
Следовательно, количество оборотов вала n равно отношению длины намотанной нити к длине окружности вала: n = L / (2 · π · r).
1. Сначала вычисляем количество оборотов вала:
n = L / (2 · π · r) = 15 м / (2 · 3.14 · 0.1 м) = 15 / 0.62 = 24.19 оборотов (округлим значение до 24 оборота).
2. Теперь можем вычислить период вращения вала – это время, за которое совершается один оборот:
Т = t / n = 5 с / 24 = 0.208 с.
3. Частота вращения вала это обратная величина к периоду:
f = 1 / T = 1 / 0.208 с = 4.8 Гц.
4. Линейная скорость вращения вала равна отношению длины описанного им пути к времени:
v = L / t = 15 м / 5 с = 3 м/с.
Ответ: Период вращения вала 0.208 с, частота вращения 4.8 Гц, линейная скорость 3 м/с.