Чтобы определить скорость тепловоза, сначала необходимо выяснить, какую дистанцию он проходит за определенный промежуток времени. Начнем с вычисления окружности колеса.
Окружность \( C \) колеса вычисляется по формуле:
\[ C = \pi \times d \]
где \( d \) — диаметр колеса. Подставим значение диаметра:
\[ C = \pi \times 105 \, \text{см} \approx 3.14 \times 105 \approx 329.87 \, \text{см} \]
Теперь, зная окружность, можем найти расстояние, которое проходит тепловоз за один оборот колеса. Если тепловоз делает 500 оборотов за 1,5 минуты, общее расстояние \( S \), пройденное за это время, будет:
\[ S = 500 \times C = 500 \times 329.87 \, \text{см} \approx 164935 \, \text{см} \]
Теперь переведем это расстояние в метры, так как 1 м = 100 см:
\[ S \approx \frac{164935}{100} \approx 1649.35 \, \text{м} \]
Теперь найдем скорость тепловоза. Для этого необходимо узнать, сколько времени он тратит на это расстояние в секундах. 1,5 минуты равны:
\[ 1.5 \, \text{мин} = 1.5 \times 60 = 90 \, \text{секунд} \]
Скорость \( v \) тепловоза будет равна расстоянию, деленному на время:
\[ v = \frac{S}{t} = \frac{1649.35 \, \text{м}}{90 \, \text{с}} \approx 18.32 \, \text{м/с} \]
Таким образом, скорость тепловоза составляет примерно \( 18.32 \, \text{м/с} \).