Для решения данной задачи, нам нужно выразить центростремительное ускорение для обоих объектов и найти отношение этих ускорений.
Центростремительное ускорение можно найти, используя формулу:
[a_c = frac{{v^2}}{r}]
где (v) - скорость объекта, а (r) - радиус его движения.
Для стрелки часов:
Радиус поверхности Земли: 6385 км = 6385000 м
Длина стрелки часов: 1.7 см = 0.017 м
Чтобы найти скорость стрелки часов, нам необходимо знать расстояние, которое она проходит за единицу времени. Так как стрелка часов отсчитывает минуты, то расстояние, которое она проходит за 1 минуту, равно периметру ее движения:
(l_1 = 2 pi r_1)
где (r_1) - радиус движения стрелки часов.
В нашем случае, длина стрелки часов равна длине дуги (s_1) стрелки, проходимая за 1 минуту. Следовательно,
(s_1 = r_1 cdot alpha_1)
где (alpha_1) - угол поворота стрелки часов за 1 минуту.
Так как стрелка часов отсчитывает минуты, то (alpha_1 = 360^circ / 60 = 6^circ).
Подставив значения длины стрелки в метрах и угла поворота в радианы, получаем:
(s_1 = 0.017 cdot frac{pi}{180} cdot 6 = 0.017 cdot frac{pi}{180} cdot 6 approx 0.0017 , text{м} approx 1.7 , text{мм})
Таким образом, мы можем сказать, что длина дуги, которую проходит стрелка часов за 1 минуту, равна примерно 1.7 мм.
Теперь мы можем выразить скорость стрелки часов за 1 минуту:
(v_1 = frac {s_1}{t_1})
где (t_1) - время, за которое происходит вращение стрелки часов.
Подставляя значения, получаем:
(v_1 = frac {0.0017}{I_1}) м/c
Центростремительное ускорение стрелки часов можно найти, используя полученную скорость и радиус движения:
(a_1 = frac {v_1^2}{r_1})
Подставляя значения, получаем:
(a_1 = frac {left(frac {0.0017}{I_1}right)^2}{0.017})
Теперь посмотрим на материальную точку, движущуюся по экваториальной поверхности Земли.
Радиус поверхности Земли: 6385000 м.
Период вращения точки по экватору Земли: (T_2).
Так как материальная точка проходит всю окружность радиусом 6385000 м за время (T_2), то скорость этой точки равна:
(v_2 = frac {2 pi r_2}{T_2})
Центростремительное ускорение для этой точки можно найти, используя полученную скорость и радиус движения:
(a_2 = frac {v_2^2}{r_2})
Подставляя значения, получаем:
(a_2 = frac {left(frac {2 pi r_2}{T_2}right)^2}{r_2})
Теперь, чтобы найти отношение центростремительных ускорений (a_1) и (a_2), мы должны разделить их значения и округлить до десятых:
(frac {a_1}{a_2} = frac {0.0017^2}{0.017} cdot frac {r_2}{(2 pi)^2 cdot r_1 cdot T_2^2})
Таким образом, мы можем найти отношение центростремительных ускорений (a_1) и (a_2), используя данные, данная в задаче и формулы, описанные выше. Ответ округляем до десятых.