Для того чтобы определить скорость тепловоза, необходимо сначала рассчитать путь, который проходит колесо за один оборот, а затем определить общее расстояние, пройденное тепловозом за заданное время.
Расчет длины окружности колеса:
Диаметр колеса равен 105 см. Длина окружности (путь, который проходит колесо за один полный оборот) рассчитывается по формуле:
[
C = \pi \cdot d
]
где ( C ) — длина окружности, ( \pi ) — математическая константа (примерно равна 3.14159), ( d ) — диаметр.
Подставим значения:
[
C = 3.14159 \cdot 105 \approx 329.87 \text{ см}
]
Расчет общего пути, пройденного колесом:
Колесо сделало 500 оборотов за 1,5 минуты. Общий путь ( S ), пройденный колесом, можно найти, умножив длину окружности на количество оборотов:
[
S = C \cdot N
]
где ( N ) — количество оборотов.
Подставим значения:
[
S = 329.87 \cdot 500 \approx 164935 \text{ см}
]
Переведем сантиметры в метры (так как 1 метр = 100 см):
[
S = \frac{164935}{100} \approx 1649.35 \text{ м}
]
Расчет скорости тепловоза:
Теперь нам нужно определить, за какое время был пройден этот путь. Время дано в минутах, поэтому переводим его в секунды для удобства (1 минута = 60 секунд):
[
t = 1.5 \text{ минуты} = 1.5 \cdot 60 = 90 \text{ секунд}
]
Скорость ( v ) можно найти по формуле:
[
v = \frac{S}{t}
]
Подставим значения:
[
v = \frac{1649.35}{90} \approx 18.33 \text{ м/с}
]
Если необходимо получить скорость в километрах в час, то переводим метры в секунду в километры в час (1 м/с = 3.6 км/ч):
[
v \approx 18.33 \cdot 3.6 \approx 65.99 \text{ км/ч}
]
Таким образом, скорость тепловоза составляет примерно 65.99 км/ч.