Для определения радиуса маховика используем соотношение между линейной скоростью и радиусом вращения. Линейная скорость ( v ) точки, находящейся на расстоянии ( r ) от оси вращения, определяется формулой:
[ v = \omega \cdot r ]
где ( \omega ) — угловая скорость.
Дано, что линейная скорость точек на ободе маховика (т.е. на расстоянии ( R ) от оси) равна 6 м/с, а точек, находящихся на расстоянии 15 см (или 0.15 м), равна 5 м/с.
Для точки на расстоянии 0.15 м:
[ v_1 = \omega \cdot 0.15 = 5 ]
Для точки на ободе:
[ v_2 = \omega \cdot R = 6 ]
Теперь найдем угловую скорость ( \omega ) из первого уравнения:
[ \omega = \frac{v_1}{0.15} = \frac{5}{0.15} = \frac{50}{15} = \frac{10}{3} \text{ рад/с} ]
Теперь подставим значение угловой скорости во второе уравнение:
[ 6 = \left(\frac{10}{3}\right) \cdot R ]
Решаем уравнение относительно ( R ):
[ R = \frac{6 \cdot 3}{10} = \frac{18}{10} = 1.8 \text{ м} ]
Таким образом, радиус маховика составляет 1.8 метра.