Для решения задачи необходимо рассмотреть, насколько переместится конец минутной стрелки за заданное время и какое расстояние он пройдет.
Минутная стрелка описывает круг радиусом 3,5 м. Длина окружности, которую проходит конец стрелки, рассчитывается по формуле:
\[ C = 2 \pi r \]
где \( r \) — радиус, в данном случае 3,5 м. Поэтому:
\[ C = 2 \pi \times 3,5 \approx 21,99 \text{ м} \]
Это полная длина пути, который проходится за 60 минут.
Теперь можно найти путь и модуль перемещения для каждого случая:
а) За 30 минут:
Путь: Путь, пройденный за 30 минут (всего за 60 минут — 22 м):
\[ \text{Путь} = \frac{30}{60} \times C = 0,5 \times 21,99 \approx 11,00 \text{ м} \]
Модуль перемещения: Перемещение – это расстояние в прямом направлении от начальной до конечной точки. За 30 минут стрелка переместится на половину окружности, что соответствует диаметру круга:
\[ d = 2r = 2 \times 3,5 = 7 \text{ м} \]
б) За 15 минут:
Путь: \[ \text{Путь} = \frac{15}{60} \times C = \frac{1}{4} \times 21,99 \approx 5,50 \text{ м} \]
Модуль перемещения: За 15 минут стрелка переместится на четверть окружности. Конец стрелки в этом случае будет находиться на расстоянии от начала по диагонали (по теореме Пифагора):
\[ d = \sqrt{(r)^2 + (r)^2} = \sqrt{(3,5)^2 + (3,5)^2} = \sqrt{2 \times (3,5)^2} = 3,5 \sqrt{2} \approx 4,95 \text{ м} \]
в) За 10 минут:
Путь: \[ \text{Путь} = \frac{10}{60} \times C = \frac{1}{6} \times 21,99 \approx 3,67 \text{ м} \]
Модуль перемещения: За 10 минут стрелка переместится на одну шестую окружности. Для вычисления модуля перемещения необходимо найти координаты, но так как это небольшое перемещение, можно оценить как:
\[ d \approx r \times \sin\left(\frac{360^\circ}{60} \times 10^\circ\right) = 3,5 \times \sin(60^\circ) \approx 3,5 \times 0,866 \approx 3,03 \text{ м} \]
Итоговые ответы:
- а) Путь: 11,00 м, Модуль перемещения: 7 м.
- б) Путь: 5,50 м, Модуль перемещения: 4,95 м.
- в) Путь: 3,67 м, Модуль перемещения: приблизительно 3,03 м.
Надеюсь, это поможет вам лучше понять задачу! Если есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать!
