Чтобы определить путь \( l \) и перемещение \( s \) средней точки минутной стрелки, нам нужно учесть следующие моменты.
Определение пути \( l \): Путь – это длина траектории, по которой движется точка. Минутная стрелка делает полный оборот (360 градусов) за 60 минут. Радиус (расстояние от центра до средней точки стрелки) составляет 10 см. Длина окружности может быть рассчитана по формуле:
\[ L = 2\pi R \]
где \( R \) – радиус. Подставим значения:
\[ L = 2\pi \cdot 10 \text{ см} \approx 62.83 \text{ см} \]
За 60 минут минутная стрелка проходит полный путь \( L \).
Теперь рассчитаем путь за указанные временные промежутки:
За 10 минут: \[ l_{10} = \frac{10}{60} \cdot L \approx \frac{10}{60} \cdot 62.83 \approx 10.47 \text{ см} \]
За 30 минут: \[ l_{30} = \frac{30}{60} \cdot L \approx \frac{30}{60} \cdot 62.83 \approx 31.42 \text{ см} \]
За 45 минут: \[ l_{45} = \frac{45}{60} \cdot L \approx \frac{45}{60} \cdot 62.83 \approx 47.12 \text{ см} \]
За 1 час: \[ l_{60} = L \approx 62.83 \text{ см} \]
Определение перемещения \( s \): Перемещение – это разница между начальным и конечным положением. Перемещение зависит от того, как далеко минутная стрелка вращается.
- За 10 минут минутная стрелка переместится на \( \frac{10}{60} \cdot 360^\circ = 60^\circ \). Это меньше четверти окружности, поэтому перемещение будет направлено по прямой от начального к конечному положению:
\[ s_{10} = 2R \sin(30^\circ) = 2 \cdot 10 \cdot \sin(30^\circ) = 20 \cdot 0.5 = 10 \text{ см} \]
- За 30 минут минутная стрелка переместится на \( \frac{30}{60} \cdot 360^\circ = 180^\circ \):
\[ s_{30} = 2R \sin(90^\circ) = 20 \cdot 1 = 20 \text{ см} \]
- За 45 минут минутная стрелка переместится на \( \frac{45}{60} \cdot 360^\circ = 270^\circ \):
\[ s_{45} = 2R \sin(135^\circ) = 20 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} \approx 20 \cdot 0.707 \approx 14.14 \text{ см} \]
- За 1 час минутная стрелка переместится на \( 360^\circ \):
\[ s_{60} = 0 \text{ см} (поскольку начало и конец совпадают) \]
Таким образом, подводя итог:
Путь \( l \):
- За 10 минут: \( 10.47 \text{ см} \)
- За 30 минут: \( 31.42 \text{ см} \)
- За 45 минут: \( 47.12 \text{ см} \)
- За 1 час: \( 62.83 \text{ см} \)
Перемещение \( s \):
- За 10 минут: \( 10 \text{ см} \)
- За 30 минут: \( 20 \text{ см} \)
- За 45 минут: \( 14.14 \text{ см} \)
- За 1 час: \( 0 \text{ см} \)
Если у вас есть дополнительные вопросы или нужно больше пояснений, не стесняйтесь спрашивать!