Автомобиль поворачивает на 90° вправо по дуге окружности. при этом его левое переднее колесо прошло путь lл. выразите путь lп, который прошло правое колесо, через lл и расстояние между колёсами d. найдите числовое значение lп, если lл = 10м, d = 1,5 м. сделайте пояснительный чертёж.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для нахождения пути правого колеса при повороте направо на 90 градусов используется формула длины дуги окружности, где радиус правого колеса меньше радиуса левого на величину колеи dd. Искомый путь составляет 7,64 м. Шаг 1: Определение геометрических параметров При повороте автомобиля направо на угол α=90alpha equals 90 raised to the composed with power (что в радианах составляет π2the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction ), колеса описывают дуги концентрических окружностей с общим центром Ocap O. Пусть Rcap R — радиус траектории внешнего (левого) переднего колеса, а rr — радиус траектории внутреннего (правого) переднего колеса. Из геометрии автомобиля следует: r=Rdr equals cap R minus dШаг 2: Вывод аналитической зависимости Длина дуги окружности ll вычисляется по формуле l=αRadiusl equals alpha center dot cap R a d i u s. Запишем выражения для путей обоих колес:

  1. Для левого колеса: lл=π2Rl sub л equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction cap R Для правого колеса: lп=π2r=π2(Rd)l sub п equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction r equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction open paren cap R minus d close paren

Выразим Rcap R из первого уравнения: R=2lлπcap R equals the fraction with numerator 2 l sub л and denominator pi end-fraction Подставим полученное выражение во второе уравнение: lп=π2(2lлπd)=lлπd2l sub п equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction open paren the fraction with numerator 2 l sub л and denominator pi end-fraction minus d close paren equals l sub л minus the fraction with numerator pi d and denominator 2 end-fraction Шаг 3: Пояснительный чертеж Ниже представлена схема поворота:

 Дуга l_л (внешняя) /------------------ / Дуга l_п (внутр.) / /---------------- | | ^ | | | d (колея) | | v O---*--------* центр r R поворота 
Шаг 4: Расчет числового значения Используя Python, вычислим значение lпl sub п для заданных параметров lл=10l sub л equals 10 м и d=1,5d equals 1 comma 5 м. Для нахождения пути правого колеса при повороте направо на 9090 raised to the composed with power используется формула длины дуги окружности, где радиус траектории правого колеса меньше радиуса левого на величину колеи dd. Искомый путь составляет 7,64 м. ️ Шаг 1: Геометрическое описание движения При повороте автомобиля вправо на угол α=90alpha equals 90 raised to the composed with power (что в радианах составляет π2the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction ), колеса описывают дуги концентрических окружностей с общим центром Ocap O. Пусть Rcap R — радиус траектории внешнего (левого) переднего колеса, а rr — радиус траектории внутреннего (правого) переднего колеса. Из геометрии автомобиля следует, что разница между этими радиусами равна расстоянию между колесами dd: r=Rdr equals cap R minus d️ Шаг 2: Вывод аналитической зависимости Длина дуги окружности ll прямо пропорциональна углу поворота и радиусу: l=αRl equals alpha center dot cap R. Запишем выражения для путей обоих колес:

  1. Путь левого колеса: lл=π2Rl sub л equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction cap R Путь правого колеса: lп=π2r=π2(Rd)l sub п equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction r equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction open paren cap R minus d close paren

Выразим радиус Rcap R из уравнения для левого колеса: R=2lлπcap R equals the fraction with numerator 2 l sub л and denominator pi end-fraction Подставим это выражение в уравнение для lпl sub п: lп=π2(2lлπd)=lлπd2l sub п equals the fraction with numerator pi and denominator 2 end-fraction open paren the fraction with numerator 2 l sub л and denominator pi end-fraction minus d close paren equals l sub л minus the fraction with numerator pi d and denominator 2 end-fraction ️ Шаг 3: Пояснительный чертеж На схеме точка Ocap O — центр поворота, а dd — ширина колеи автомобиля: text

 l_л (внешняя дуга) /------------------ / l_п (внутр. дуга) / /---------------- | | ^ | | | d (колея) | | v O---*--------* центр r R 
Use code with caution.️ Шаг 4: Числовой расчет Подставим заданные значения lл=10l sub л equals 10 м и d=1,5d equals 1 comma 5 м в полученную формулу:

Форма ответа

Ваш аватар