Коротко: знак \(\sqrt{\phantom{x}}\) означает квадратный корень. Он появляется здесь из теоремы Пифагора, потому что начальный и конечный векторы скорости перпендикулярны.
1. Находим линейную скорость
Тело движется по окружности, поэтому за один оборот проходит путь
\[ s=2\pi R. \]
Скорость:
\[ v=\frac{s}{T}=\frac{2\pi R}{T}. \]
Подставляем \(R=3{,}5\ \text{м}\), \(T=3600\ \text{с}\):
\[ v=\frac{2\cdot3{,}14\cdot3{,}5}{3600} \approx 0{,}0061\ \frac{\text{м}}{\text{с}}. \]
2. Почему угол равен \(90^\circ\)
За \(60\) минут стрелка делает полный оборот \(360^\circ\).
За \(15\) минут она проходит четверть оборота:
\[ \frac{15}{60}=\frac14, \qquad 360^\circ:\,4=90^\circ. \]
Направление вектора скорости тоже изменяется на \(90^\circ\).
3. Откуда появился корень
Начальный и конечный векторы скорости имеют одинаковую длину \(v\), но направлены под прямым углом:
\[ |\vec v_1|=|\vec v_2|=v. \]
Изменение вектора скорости:
\[ \Delta\vec v=\vec v_2-\vec v_1. \]
Эти два перпендикулярных вектора образуют прямоугольный треугольник. Поэтому длина изменения находится по теореме Пифагора:
\[ \Delta v=\sqrt{v^2+v^2}. \]
Именно поэтому появился радикал \(\sqrt{\phantom{x}}\): он означает квадратный корень. Например,
\[ \sqrt9=3, \]
потому что \(3^2=9\).
Упростим выражение:
\[ \sqrt{v^2+v^2} =\sqrt{2v^2} =v\sqrt2. \]
Значит,
\[ \Delta v=0{,}0061\sqrt2 \approx0{,}0061\cdot1{,}414 \approx0{,}0086\ \frac{\text{м}}{\text{с}}. \]
Ответ
\[ \boxed{v\approx0{,}0061\ \frac{\text{м}}{\text{с}}} \]
— сама линейная скорость,
\[ \boxed{\Delta v\approx0{,}0086\ \frac{\text{м}}{\text{с}}} \]
— изменение вектора скорости.
Важно: величина скорости не увеличилась, изменилась только её направленность.
