14(МГИЭТ 2002). Две шестерни с радиусами R1 = 8 см и R2 =3 см находятся в зацеплении друг с другом (рис.). Большая из них вращается с угловой скоростью ω1 = 20 рад/с. а) Найдите угловую скорость ω2 второй шестерни. б) В некоторый момент времени метки A и B, поставленные на шестернях, совпадают. Определите минимальное время t, через которое метки опять совпадут.

Решение:
Скорость точки соприкосновения должна быть одинакова иначе будет наблюдаться проскальзывание. Тогда
Тогда угловая скорость малой шестерни равна
Найдем угловую скорость
Ответим на второй вопрос.
Свяжем число оборотов (целое чесло) первой и второй шестерни
Или
Если мы посмотрим на выражение (1), то увидим, что в первый раз метки встретятся, когда первая шестерня сделает 3 оборота, а вторая – 8 оборотов. Первое ближайшее число, которое нацело делится и на 3 и на 8 это 24.
Время τ будет равно
Вычислим
Ответ: ω2 = 53,(3) рад/с; τ = 0,94 с.