Краткий ответ:
\(T=4{,}0\) с; \(\nu=0{,}25\) об/с \(=0{,}25\) Гц \(=15\) об/мин; \(\omega=\dfrac{\pi}{2}\approx1{,}6\) рад/с.
Решение по шагам
Четверть оборота — это
\[ N=\frac14=0{,}25 \] оборота. По условию это происходит за \(\Delta t=1{,}0\) с.Частота вращения показывает, сколько оборотов колесо делает за 1 с: \[ \nu=\frac{N}{\Delta t}=\frac{0{,}25}{1{,}0}=0{,}25\ \text{об/с}. \] Это же значение в герцах: \(0{,}25\) Гц. В минуту: \(0{,}25\cdot60=15\) об/мин.
Период обращения — время одного полного оборота. Если на четверть оборота уходит 1 с, то на целый оборот — в 4 раза больше: \[ T=4\Delta t=4{,}0\ \text{с}. \] Или через частоту: \[ T=\frac1\nu=\frac1{0{,}25}=4{,}0\ \text{с}. \]
Угловая скорость. Один полный оборот — это \(2\pi\) радиан, значит четверть оборота — \(\frac{\pi}{2}\) радиан: \[ \omega=\frac{\Delta\varphi}{\Delta t} =\frac{\pi/2}{1{,}0} =\frac{\pi}{2}\approx1{,}57\ \text{рад/с}. \] То же самое через период: \[ \omega=\frac{2\pi}{T}=2\pi\nu. \]
Проверка:
За \(4\) с колесо делает ровно один оборот, а за \(1\) с — четверть оборота. Угол за \(4\) с:
\[
\omega T=\frac{\pi}{2}\cdot4=2\pi,
\]
то есть полный оборот. Всё согласуется.
Что запомнить:
\[
\nu=\frac1T,\qquad \omega=\frac{2\pi}{T}=2\pi\nu,
\]
а один оборот — это \(2\pi\) радиан. Поэтому долю оборота удобно сразу переводить в радианы.
