Question

Нарисуйте траекторию движения произвольной точки на ободе колеса железнодорожного вагона: а) относительно вагона; б) относительно земли.

Answer 1

а) если наблюдатель в вагоне находится в плоскости вращения колеса, то траекторией движения произвольной точки на ободе колеса железнодорожного вагона, относительно наблюдателя, будет отрезок, величина которого равна диаметру колеса. (рис. 1, верх)

б) относительно земли (в вертикальной проекции) графиком будет прямая, состоящая из множества таких отрезков. (рис.1, низ)

----------------------------------------------------------

а) если наблюдатель в вагоне находится под углом к плоскости вращения колеса, то траекторией движения произвольной точки на ободе колеса железнодорожного вагона, относительно наблюдателя, будет эллипс с большой полуосью, равной радиусу колеса. (рис. 2, верх)

б) если точка наблюдателя на земле находится вне плоскости вращения колеса, то траекторией движения произвольной точки на ободе колеса железнодорожного вагона, относительно наблюдателя, будет циклоида. (рис. 2, низ)

если точка наблюдателя перпендикулярна плоскости вращения колеса, то траекторией движения произвольной точки на ободе колеса железнодорожного вагона, относительно наблюдателя, будет циклоида, если наблюдатель неподвижен относительно земли, и круг, если наблюдатель перемещается параллельно поезду с той же скоростью.

если наблюдатель вне поезда находится в плоскости вращения колеса, перпендикулярной оси его вращения (поезд приближается или удаляется от наблюдателя), то траекторией движения произвольной точки на ободе колеса железнодорожного вагона, относительно наблюдателя, будет вертикальный отрезок.