Чтобы найти линейную скорость на ободе шкива, нам необходимо использовать формулу:
\[ v = r \cdot \omega, \]
где:
- \( v \) — линейная скорость,
- \( r \) — радиус шкива,
- \( \omega \) — угловая скорость.
- Найдём радиус шкива:
Поскольку диаметр шкива равен 20 см, радиус будет равен:
\[ r = \frac{d}{2} = \frac{20 \ \text{см}}{2} = 10 \ \text{см} = 0.1 \ \text{м}. \]
- Найдём угловую скорость \(\omega\):
Угловую скорость можно найти с помощью формулы:
\[ \omega = \frac{2\pi n}{T}, \]
где:
- \( n \) — количество оборотов,
- \( T \) — время.
В нашем случае, шкив делает 300 оборотов за 3 минуты. Сначала переведем минуты в секунды:
\[ T = 3 \ \text{мин} \times 60 \ \text{с/мин} = 180 \ \text{с}. \]
Теперь подставим значения в формулу для нахождения угловой скорости:
\[ \omega = \frac{2\pi \cdot 300}{180}. \]
Посчитаем это значение:
\[ \omega = \frac{600\pi}{180} = \frac{10\pi}{3} \ \text{рад/с} \approx 10.47 \ \text{рад/с}. \]
- Теперь найдем линейную скорость \(v\):
Подставим радиус и угловую скорость в формулу:
\[ v = r \cdot \omega = 0.1 \ \text{м} \cdot \frac{10\pi}{3} \ \text{рад/с}. \]
Посчитаем:
\[ v \approx 0.1 \cdot 10.47 \approx 1.047 \ \text{м/с}. \]
Таким образом, линейная скорость на ободе шкива составляет примерно 1.05 м/с.