Сталий за модулем вектор а, рівномірно обертається проти
годинникової стрілки в площині (х, у), переходить за час t з положення, в
якому він збігався за напрямком з віссю х, у положення, в якому він
збігається з віссю у. Знайти середня значення вектора а за час t1= 2T/5 і модуль цього середнього значення.
Ответы
Для знаходження середнього значення вектора a за час t1 = 2T/5, спочатку розглянемо траєкторію руху вектора a.
Вектор a спочатку збігався за напрямком з віссю x і рівномірно обертався протигодинниковою стрілкою в площині (х, у). Після часу t = T він перейшов у положення, в якому збігається з віссю у.
Отже, вектор a пройшов частину кола з радіусом R (відстань від віссі x до віссі у) за час T.
Тепер ми можемо знайти довжину дуги кола, яку вектор a пройшов протягом часу t1 = 2T/5. Для цього використовуємо відомий закон рівномірного руху по колу:
Довжина дуги кола = R * кут (в радіанах)
Весь коло має 2π радіанів, тому довжина дуги, яку пройшов вектор a за час t1, дорівнює:
Довжина дуги = R * (2π * 2T/5T) = 4/5 * 2πR = (8/5)πR
Тепер ми знаємо довжину дуги, яку пройшов вектор a за час t1. Для знаходження середнього значення вектора a, розділимо цю довжину на час t1:
Середнє значення вектора a = Довжина дуги / t1 = [(8/5)πR] / (2T/5) = (4πR) / T
Тепер можемо знайти модуль цього середнього значення:
|Середнє значення вектора a| = |(4πR) / T| = (4πR) / T
Отже, середнє значення вектора a за час t1 = 2T/5 дорівнює (4πR) / T, і його модуль також дорівнює (4πR) / T.