Если бы вы делали, как я предложил, получили бы, естественно, тот же ответ. Действительно, там одна рейка стоит на месте, а другая движется со скоростью
. Цилиндр в это случае поворачивается относительно точек прикосновения с неподвижным стержнем. Расстояние от них до противоположных (тех, что движутся со скоростью
) равно
. Значит
.
А еще можно было перейти в систему отсчета, движущуюся поступательно со скоростью
. В ней одна рейка движется в одну сторону со скоростью
, а другая - в другую с той же по модулю скоростью. Делим на
, и получаем опять же тот же ответ.
Просто подумайте об этом...
И насчет разных направлений. Да нечего тут думать. Например, априори считаем, что
и
- это проекции скоростей соответствующих реек на фиксированную ось (например, совпадающую с направлением скорости рейки с
). Если
направлена туда же, куда и
, то обе проекции положительны и все хорошо. А если не туда же, то Бог с ним, будет отрицательная проекция,
, но формула, что мы вывели - не пострадает. Но от всего этого зависит какой знак имеет, проекция угловой скорости на ось, перпендикулярную рисунку, направленную "от нас". Но если нас интересует только ее абсолютное значение - просто модуль поставить и все.
А если понимать не проекции, а абсолютные значения, то да, минус на плюс заменить.
А через векторы, естественно:
, где вектор R - сами знаете, что.