Чтобы определить, во сколько раз линейная скорость конца минутной стрелки больше, чем линейная скорость конца часовой стрелки, сначала нужно понять, как вычисляется линейная скорость.
Линейная скорость \( V \) определяется как путь, пройденный за единицу времени. Формула для линейной скорости может быть записана как:
\[ V = \frac{S}{t} \]
где \( S \) — длина пути (в данном случае это длина окружности, описываемой кончиком стрелки), а \( t \) — время, за которое этот путь проходит.
Длина окружности:
Длина окружности рассчитывается по формуле:
\[ S = 2\pi r \]
где \( r \) — длина радиуса (длина стрелки).
Чтобы найти длину окружности для минутной и часовой стрелок, обозначим длину часовой стрелки как \( r_c \), а длину минутной стрелки как \( r_m = 1.9 \cdot r_c \).
Для часовой стрелки:
\[ S_c = 2\pi r_c \]
Для минутной стрелки:
\[ S_m = 2\pi (1.9 \cdot r_c) = 2\pi \cdot 1.9 \cdot r_c \]
Периоды вращения:
- Часовая стрелка делает полный оборот за 12 часов, что равно \( 12 \times 60 = 720 \) минут.
- Минутная стрелка делает полный оборот за 1 час, что равно \( 60 \) минутам.
Линейные скорости:
Линейная скорость часовой стрелки:
\[ V_c = \frac{S_c}{t_c} = \frac{2\pi r_c}{720} \]
Линейная скорость минутной стрелки:
\[ V_m = \frac{S_m}{t_m} = \frac{2\pi \cdot 1.9 \cdot r_c}{60} \]
Соотношение линейных скоростей:
Теперь найдем, во сколько раз линейная скорость минутной стрелки больше часовой:
\[ \frac{V_m}{V_c} = \frac{\frac{2\pi \cdot 1.9 \cdot r_c}{60}}{\frac{2\pi \cdot r_c}{720}} = \frac{1.9}{60} \cdot \frac{720}{1} = \frac{1.9 \cdot 720}{60} = \frac{1368}{60} = 22.8 \]
Таким образом, линейная скорость конца минутной стрелки больше линейной скорости конца часовой стрелки в 22.8 раз.