Nichteintreten auf die Anklage (Unzucht mit Kindern, Art. 191 aStGB; Nötigung, <ref-law>; sexuelle Handlungen mit Kindern, <ref-law>; Vergewaltigung, <ref-law>; Verjährung), hat sich ergeben:
A.- Das Bezirksgericht Zürich sprach X._ am 19. Januar 2000, der Anklageschrift der Bezirksanwaltschaft vom 12. November 1999 folgend, der mehrfachen Vergewaltigung im Sinne von <ref-law> schuldig und bestrafte ihn deshalb mit zwei Jahren Zuchthaus, unter Anrechnung von 300 Tagen Untersuchungs- und Sicherheitshaft, als Zusatzstrafe zum Urteil des Bezirksgerichts Bremgarten vom 6. November 1997, unter Anordnung einer ambulanten Massnahme (im Sinne von <ref-law>) während des Strafvollzugs.
Es verpflichtete ihn zudem, der Geschädigten A._ Fr. 18'000.-- Genugtuung zu bezahlen.
X._ erklärte Appellation.
Die Geschädigte und die Staatsanwaltschaft erhoben weder Appellation noch Anschlussappellation.
B.- Mit Beschluss vom 24. Mai 2000 trat das Obergericht des Kantons Zürich auf die Anklage vom 12. November 1999 sowie auf die Schadenersatz- und Genugtuungsforderung der Geschädigten nicht ein.
C.- A._ führt eidgenössische Nichtigkeitsbeschwerde mit dem Antrag, der Beschluss des Obergerichts sei aufzuheben und das Verfahren zur materiellen Beurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Zudem ersucht sie um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege.
D.- X._ beantragt die Abweisung der Nichtigkeitsbeschwerde.
Zudem ersucht er um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege.

Das Bundesgericht zieht in Erwägung:
1.- Die Beschwerdeführerin ist Geschädigte im Sinne von Art. 270 BStP in der bis zum 31. Dezember 2000 geltenden Fassung und Opfer im Sinne des Opferhilfegesetzes sowie gemäss Art. 270 lit. e BStP in der seit 1. Januar 2001 geltenden Fassung. Sie hat im kantonalen Strafverfahren adhäsionsweise eine Geldsumme als Genugtuung gefordert.
Die Vorinstanz ist im angefochtenen Beschluss im Verfahren der Berufung gegen einen den Beschwerdegegner wegen mehrfacher Vergewaltigung (<ref-law>) verurteilenden erstinstanzlichen Entscheid auf die Anklage nicht eingetreten mit der Begründung, die Strafverfolgung sei verjährt, da seit den inkriminierten Taten mehr als fünf Jahre verstrichen seien.
Infolge des Nichteintretens auf die Anklage ist die Vorinstanz auch auf die Schadenersatz- und Genugtuungsforderung der Beschwerdeführerin nicht eingetreten.
Der Entscheid der Vorinstanz kann sich auf die Beurteilung der Zivilforderung auswirken. Zwar hat sich die Vorinstanz nicht mit den Fragen befasst, ob der Beschwerdegegner die ihm in der Anklageschrift zur Last gelegten Handlungen in tatsächlicher Hinsicht begangen habe und ob sie gegebenenfalls in strafrechtlicher Hinsicht tatbestandsmässig und rechtswidrig seien. Die Vorinstanz hat einzig entschieden, dass im vorliegenden Fall die strafrechtliche Verjährungsfrist gemäss Art. 187 Ziff 5 StGB, der vom 1. Oktober 1992 bis zum 31. August 1997 in Kraft war, lediglich fünf Jahre betrage.
Gemäss <ref-law> verjährt der Anspruch auf Schadenersatz oder Genugtuung in einem Jahr von dem Tage hinweg, wo der Geschädigte Kenntnis vom Schaden und von der Person des Ersatzpflichtigen erlangt hat, jedenfalls aber mit dem Ablauf von zehn Jahren, vom Tage der schädigenden Handlung an gerechnet. Wird jedoch die Klage aus einer strafbaren Handlung hergeleitet, für die das Strafrecht eine längere Verjährung vorschreibt, so gilt diese gemäss <ref-law> auch für den Zivilanspruch.
Bei Annahme einer strafrechtlichen Verjährungsfrist von fünf Jahren gemäss dem angefochtenen Beschluss wäre im vorliegenden Fall der Anspruch auf Genugtuung in fünf Jahren, seitdem die Beschwerdeführerin Kenntnis vom Schaden und von der Person des Ersatzpflichtigen erlangt hatte, verjährt. Der Zivilrichter ist an einen Entscheid des Strafrichters betreffend die Dauer der strafrechtlichen Verjährungsfrist grundsätzlich gebunden (s. <ref-law> e contrario).
Auf die Nichtigkeitsbeschwerde ist daher einzutreten.
2.- Dem Beschwerdegegner (geb. 1954) wird in der Anklageschrift zur Last gelegt, er habe einmal ca. Ende Januar/Anfang Februar 1991 und ein weiteres Mal ca. im Juli 1991 die damals 141⁄2- bzw. knapp 15-jährige Geschädigte (geb. am 10. August 1976) insbesondere durch Anwendung von Gewalt zur Duldung des Beischlafs gezwungen. Dadurch habe er sich der mehrfachen Vergewaltigung im Sinne von <ref-law> schuldig gemacht.
a) Die erste Instanz hat das eingeklagte Verhalten als erwiesen erachtet und den Beschwerdegegner, der Anklage folgend, wegen mehrfacher Vergewaltigung im Sinne von <ref-law> verurteilt. Zur Begründung führt sie aus, der Beschwerdegegner habe auf der Grundlage des zur Zeit der inkriminierten Handlungen geltenden alten Sexualstrafrechts einzig den Tatbestand der Unzucht mit Kindern im Sinne von Art. 191 Ziff. 1 Abs. 1 aStGB erfüllt.
Eine Verurteilung wegen Notzucht im Sinne von Art. 187 Abs. 1 aStGB falle ausser Betracht, da die Geschädigte zur Zeit der Taten wegen ihres Alters von weniger als 16 Jahren keine Frau im Sinne des Strafgesetzbuches (Art. 110 Ziff. 1 aStGB) gewesen sei. Auf der Grundlage des zur Zeit der Ausfällung des erstinstanzlichen Urteils geltenden neuen Sexualstrafrechts gemäss Bundesgesetz vom 21. Juni 1991, in Kraft seit 1. Oktober 1992, habe der Beschwerdegegner durch das inkriminierte Verhalten die Tatbestände der sexuellen Handlungen mit Kindern im Sinne von <ref-law> und, in Idealkonkurrenz, der Vergewaltigung im Sinne von <ref-law> erfüllt. Eine Verurteilung des Beschwerdegegners wegen sexueller Handlungen mit Kindern im Sinne von <ref-law> falle jedoch ausser Betracht, da die Strafverfolgung insoweit gemäss dem bis zum 31. August 1997 geltenden <ref-law>, der für sexuelle Handlungen mit Kindern eine Verjährung von bloss fünf Jahren vorgesehen habe, verjährt sei. Somit komme auf der Grundlage des zur Zeit der inkriminierten Handlungen geltenden alten Sexualstrafrechts eine Verurteilung wegen Unzucht mit Kindern im Sinne von Art. 191 Ziff. 1 Abs. 1 aStGB und auf der Grundlage des im Zeitpunkt der Ausfällung des Urteils geltenden neuen Sexualstrafrechts eine Verurteilung wegen Vergewaltigung im Sinne von <ref-law> in Frage. Art. 191 Ziff. 1 Abs. 1 aStGB drohe Zuchthaus (bis zu 20 Jahren) oder Gefängnis nicht unter sechs Monaten an. <ref-law> drohe Zuchthaus bis zu zehn Jahren an; die Mindeststrafe betrage mithin ein Jahr Zuchthaus (<ref-law>). "Weil die Tathandlung wegen der zusätzlich geforderten Nötigungshandlung nach neuem Recht enger umschrieben ist, und weil nach neuem Recht eine geringere Maximalstrafe vorgesehen ist", sei das neue Recht (<ref-law>) milder als das alte Recht (Art. 191 Ziff. 1 Abs. 1 aStGB) und daher in Übereinstimmung mit der rechtlichen Würdigung durch die Bezirksanwaltschaft neues Recht anzuwenden. Der Beschwerdegegner sei demnach der Vergewaltigung im Sinne von <ref-law> schuldig zu sprechen (erstinstanzliches Urteil S. 28 ff.).
b) Nach der Auffassung der Vorinstanz fällt eine Verurteilung des Beschwerdegegners wegen Notzucht im Sinne von Art. 187 Abs. 1 aStGB ausser Betracht, da die Geschädigte zur Zeit der inkriminierten Handlungen keine Frau im Sinne des Gesetzes gewesen sei. Das in <ref-law> verankerte Rückwirkungsverbot untersage sodann die Anwendung des ab 1. Oktober 1992 geltenden <ref-law>. Eine Verurteilung des Beschwerdegegners wegen Unzucht mit Kindern im Sinne von Art. 191 Ziff. 1 Abs. 1 aStGB falle ausser Betracht. Denn die kurze Verjährungsfrist von lediglich fünf Jahren für die Straftat der sexuellen Handlungen mit Kindern gemäss <ref-law>, in Kraft seit 1. Oktober 1992 und gültig bis zum 1. September 1997, habe nicht nur für die nach dem Inkrafttreten des neuen Sexualstrafrechts begangenen sexuellen Handlungen mit Kindern gegolten, sondern auch für die vor diesem Zeitpunkt verübten, als Unzucht mit Kindern im Sinne von Art. 191 Ziff. 1 Abs. 1 aStGB zu qualifizierenden Handlungen.
Dies ergebe sich aus <ref-law> ("Verjährung"), wonach die Bestimmungen des Strafgesetzbuches über die Verfolgungs- und Vollstreckungsverjährung auch Anwendung finden, wenn eine Tat vor Inkrafttreten dieses Gesetzes beurteilt worden und dieses Gesetz für den Täter das mildere ist. Demnach seien die eingeklagten Vorgänge, nachdem innert fünf Jahren keine Anzeige und folglich auch keine Untersuchungshandlungen erfolgt seien, spätestens ab August 1996 verjährt gewesen. Allerdings habe der Gesetzgeber im Jahre 1997 die Verjährungsfrist für die Straftat der sexuellen Handlungen mit Kindern durch Aufhebung von <ref-law> auf zehn Jahre erhöht. Diese verlängerte Frist gelte gemäss <ref-law> auch für sexuelle Handlungen mit Kindern, die vor dem 1. September 1997 verübt worden seien, falls sie am 1. September 1997 noch nicht bereits gemäss <ref-law> verjährt gewesen seien. Im vorliegenden Fall sei aber die Verjährung spätestens im August 1996, fünf Jahre nach der zweiten inkriminierten Tat, eingetreten und finde daher die zehnjährige Verjährungsfrist keine Anwendung. Zusammenfassend hält die Vorinstanz fest, "dass ein Schuldspruch wegen Notzucht bzw. Vergewaltigung an der Maxime 'nulla poena sine lege' sowie am Rückwirkungsverbot scheitert, und ein solcher wegen Unzucht (bzw. allenfalls sexuellen Handlungen, vgl. <ref-law>) mit Kindern wegen eingetretener Verfolgungsverjährung nicht in Frage kommt".
Auf die Anklage sei damit nicht einzutreten (angefochtenes Urteil S. 2 ff.).
c) Die Beschwerdeführerin macht geltend, es sei zwar richtig, dass nach dem alten Sexualstrafrecht der Tatbestand der Vergewaltigung, damals Notzucht genannt, eine weibliche Person von über 16 Jahren als Opfer vorausgesetzt habe. Die Vergewaltigung einer weiblichen Person unter 16 Jahren sei unter Art. 191 aStGB ("Unzucht mit Kindern") subsumiert worden. Dieser Tatbestand habe sexuelle (unzüchtige) Handlungen mit Personen unter 16 Jahren mit oder ohne deren Zustimmung erfasst. Die Gewaltanwendung, d.h. die Vergewaltigung, habe sich straferhöhend ausgewirkt. Die Revision des Sexualstrafrechts habe eine grundsätzlich neue Ordnung und neue Benennung der Straftatbestände gebracht. Der mit Gewalt erzwungene Geschlechtsverkehr mit einer weiblichen Person unter 16 Jahren sei im neuen Recht gemäss <ref-law> als Vergewaltigung mit Zuchthaus bis zu zehn Jahren zu bestrafen, und die Verjährung betrage zehn Jahre. Die inzwischen vom Gesetzgeber wieder aufgehobene verkürzte Verjährung von fünf Jahren habe nur für sexuelle Handlungen mit Kindern gemäss <ref-law> gegolten, welche keinen Nötigungsaspekt, d.h. keinerlei Gewaltanwendung, beinhalteten. Für sämtliche Formen der sexuellen Handlungen mit Kindern, welche mit Gewalt erzwungen würden (Art. 189 und 190 StGB), habe stets die ordentliche Verjährungsfrist von zehn Jahren gegolten. Da vorliegend ein mit Gewalt erzwungener Geschlechtsverkehr angeklagt sei, sei nach dem alten Sexualstrafrecht Art. 191 aStGB und nach dem neuen Sexualstrafrecht <ref-law> anwendbar. In beiden Fällen sei <ref-law> nie anwendbar gewesen und betrage daher die Verjährungsfrist angesichts der Strafandrohungen zehn Jahre. Demnach sei die Verjährung nicht eingetreten.
3.- Dem Beschwerdegegner wird in der Anklageschrift vorgeworfen, er habe ca. Ende Januar/Anfang Februar 1991 sowie im Juli 1991 die damals ca. 141⁄2-jährige bzw. knapp 15-jährige Beschwerdeführerin insbesondere durch Anwendung von Gewalt zur Duldung des Beischlafs gezwungen. Zur Zeit der inkriminierten Handlungen galt noch das alte Sexualstrafrecht.
Im Zeitpunkt der erstinstanzlichen Beurteilung galt das am 1. Oktober 1992 in Kraft getretene neue Sexualstrafrecht.
Die inkriminierten Handlungen lagen bei Erstattung der Strafanzeige und Anhebung der Untersuchung mehr als fünf Jahre zurück.
a) Die inkriminierten Handlungen erfüllen altrechtlich die Tatbestände der Unzucht mit Kindern im Sinne von Art. 191 Ziff. 1 Abs. 1 aStGB und, in Idealkonkurrenz (s. dazu das nicht publizierte Urteil des Kassationshofes vom 12. Juni 1991 i.S. T. c. LU), der Nötigung im Sinne von <ref-law>. Sie erfüllen neurechtlich die Tatbestände der sexuellen Handlungen mit Kindern im Sinne von <ref-law> und, in Idealkonkurrenz (s. <ref-ruling> E. 3a), der Vergewaltigung im Sinne von <ref-law>.
Die relativen Verfolgungsverjährungsfristen betragen
- für die Nötigung im Sinne von <ref-law> seit jeher
fünf Jahre;- für die altrechtliche Unzucht mit Kindern im Sinne von
Art. 191 Ziff. 1 Abs. 1 aStGB, unter dem nachfolgend
dargelegten Vorbehalt, zehn Jahre;- für die neurechtliche Vergewaltigung im Sinne von
<ref-law> zehn Jahre;- für die neurechtlichen sexuellen Handlungen mit Kindern
im Sinne von <ref-law>, unter dem nachstehend dargestellten Vorbehalt, zehn Jahre.
b) Für das Verbrechen der sexuellen Handlungen mit Kindern im Sinne von <ref-law> sah dessen Ziff. 5 (Fassung vom 21. Juni 1991, in Kraft seit 1. Oktober 1992) eine von der allgemeinen Regel abweichende Verjährungsfrist von bloss fünf Jahren vor: "Die Verjährung tritt in fünf Jahren ein" (AS 1992 1670 ff.). Der Bundesrat hatte in Art. 187 Ziff. 4 seines Entwurfs für das Verbrechen der geschlechtlichen Handlungen mit Kindern gar eine Verjährungsfrist von bloss zwei Jahren vorgesehen (BBl 1985 II 1009 ff., 1069, 1113). Der Ständerat als Erstrat erhöhte die Verjährungsfrist auf fünf Jahre (AB 1987 S 384 f.).
Der Nationalrat strich Art. 187 Ziff. 4 des bundesrätlichen Entwurfs ersatzlos, mit der Folge, dass die ordentliche Verjährungsfrist von zehn Jahren für Verbrechen gelten sollte (AB 1990 N 2275). Der Ständerat hielt an der Frist von fünf Jahren fest (AB 1991 S 79 f.). Der Nationalrat stimmte dem zu (AB 1991 N 854).
Ziff. 5 von <ref-law> wurde durch Bundesgesetz vom 21. März 1997, in Kraft seit 1. September 1997, aufgehoben. Damit gilt für das Verbrechen der sexuellen Handlungen mit Kindern im Sinne von <ref-law> seit dem 1. September 1997, entsprechend den allgemeinen Regeln, die ordentliche relative Verjährungsfrist von zehn Jahren. Durch dasselbe Bundesgesetz vom 21. März 1997, in Kraft seit 1. September 1997, ist <ref-law> zudem eine neue Ziff. 6 beigefügt worden, die lautet:
"Die Strafverfolgung verjährt auch dann in zehn Jahren,
wenn die Verjährung der Tat nach der Bestimmung
von Ziff. 5 in der Fassung vom 21. Juni
1991 am 1. September 1997 noch nicht eingetreten
ist".
c) aa) Während der Geltungsdauer von <ref-law>, d.h. vom 1. Oktober 1992 bis zum 31. August 1997, verjährte die Strafverfolgung in Bezug auf eine Handlung, soweit sie den Tatbestand der sexuellen Handlungen mit Kindern im Sinne von <ref-law> erfüllt, relativ in fünf Jahren. Die Verjährungsfrist beträgt aber seit jeher zehn Jahre, soweit eine sexuelle Handlung mit einem Kind wegen der Anwendung von psychischem Druck oder des Einsatzes von Nötigungsmitteln (Gewalt, Drohung etc.) den Tatbestand der sexuellen Nötigung im Sinne von <ref-law> oder der Vergewaltigung im Sinne von <ref-law> erfüllt.
Es war offensichtlich weder der Sinn von <ref-law> noch der Wille des Gesetzgebers, die Vergewaltigung einer weiblichen Person unter 16 Jahren in Bezug auf die Verjährung zu privilegieren. Die besondere, kurze Verjährungsfrist von fünf Jahren galt nach den Vorstellungen des Gesetzgebers einzig für sexuelle Handlungen mit Personen unter 16 Jahren ohne Anwendung von psychischem Druck und ohne Einsatz von Nötigungsmitteln (siehe z.B. AB 1987 S 385, Votum Cavelty). Sexuelle Handlungen unter Anwendung von psychischem Druck oder unter Einsatz von Nötigungsmitteln (Gewalt, Drohung etc.) erfüllen nach dem neuen Sexualstrafrecht, auch soweit Personen unter 16 Jahren Opfer sind, je nach Art der sexuellen Handlungen die Tatbestände der sexuellen Nötigung (<ref-law>) oder der Vergewaltigung (<ref-law>). Die Verjährungsfrist betrug für diese Tatbestände nach dem neuen Sexualstrafrecht seit jeher, mithin auch während der Geltungsdauer von <ref-law>, unabhängig vom Alter des Opfers zehn Jahre.
bb) <ref-law> galt auch für sexuelle Handlungen mit Kindern, die vor dem Inkrafttreten des neuen Sexualstrafrechts am 1. Oktober 1992 begangen wurden (siehe das nicht publizierte Urteil des Kassationshofes vom 28. Januar 1999 i.S. R. c. Staatsanwaltschaft des Kantons Zürich, E. 6b). Dies ergibt sich aus <ref-law>, wonach die Bestimmungen dieses Gesetzes über die Verfolgungsverjährung auch Anwendung finden, wenn eine Tat vor Inkrafttreten dieses Gesetzes verübt worden und dieses Gesetz für den Täter das mildere ist. Auch für eine vor dem Inkrafttreten des neuen Sexualstrafrechts begangene Handlung galt <ref-law> aber nur insoweit, als sie im Falle ihrer Beurteilung nach dem neuen Recht unter <ref-law> zu subsumieren wäre. <ref-law> galt mit andern Worten nicht für eine vor dem Inkrafttreten des neuen Sexualstrafrechts begangene Handlung, soweit diese im Falle ihrer Beurteilung nach dem neuen Sexualstrafrecht etwa unter <ref-law> (sexuelle Nötigung) oder <ref-law> (Vergewaltigung) zu subsumieren wäre.
d) Die Vorinstanz ist im Wesentlichen der Auffassung, dass das inkriminierte Verhalten nach dem alten Sexualstrafrecht einzig den Tatbestand der Unzucht mit Kindern im Sinne von Art. 191 aStGB erfülle, dass <ref-law> (sexuelle Handlungen mit Kindern) an die Stelle von Art. 191 aStGB getreten sei (siehe auch die Botschaft des Bundesrates, BBl 1985 II 1009 ff., 1065) und dass gemäss <ref-law> daher <ref-law> anwendbar sei.
Dieser Auffassung kann nicht gefolgt werden. Sie lässt ausser Acht, dass der Anwendungsbereich von Art. 191 aStGB wesentlich weiter ist als der Anwendungsbereich von <ref-law> und auch Handlungen erfasst, die nach dem neuen Sexualstrafrecht weitere Tatbestände erfüllen.
aa) Die gewaltsame Erzwingung des Beischlafs mit einem Mädchen unter 16 Jahren konnte altrechtlich allein als Unzucht mit Kindern (Art. 191 aStGB) und Nötigung (<ref-law>) geahndet werden. Das in der gewaltsamen Erzwingung des Beischlafs liegende schwere Tatunrecht wird vom allgemeinen Tatbestand der Nötigung gemäss <ref-law>, welcher Gefängnis oder Busse androht, offensichtlich nicht vollumfänglich erfasst. Dem in der gewaltsamen Erzwingung des Beischlafs mit einem Mädchen unter 16 Jahren liegenden Tatunrecht war bei der Strafzumessung für die Unzucht mit Kindern im Sinne von Art. 191 Ziff. 1 Abs. 1 aStGB gebührend Rechnung zu tragen. Die altrechtliche Straftat der Unzucht mit Kindern (Art. 191 aStGB) war im Unterschied zur neurechtlichen Straftat der sexuellen Handlungen mit Kindern (<ref-law>), wie sich aus der systematischen Einordnung der beiden Bestimmungen im Gesetz ergibt, auch ein Delikt gegen die sexuelle Freiheit; unter anderem aus diesem Grunde drohte Art. 191 aStGB wesentlich höhere Strafen als <ref-law> an.
bb) Der altrechtliche Tatbestand der Unzucht mit Kindern im Sinne von Art. 191 aStGB erfasst mithin im Unterschied zum neurechtlichen Tatbestand der sexuellen Handlungen mit Kindern im Sinne von <ref-law> auch sexuelle Handlungen unter Anwendung von psychischem Druck und unter Einsatz von Nötigungsmitteln (Gewalt, Drohung etc.), die nicht unter andere Tatbestände des alten Sexualstrafrechts (Notzucht, Art. 187 aStGB; Nötigung zu einer andern unzüchtigen Handlung, Art. 188 aStGB) subsumiert werden konnten, sei es, weil das weibliche Opfer unter 16 Jahren keine Frau im Sinne des Gesetzes (siehe Art. 110 Ziff. 1 aStGB), sei es, weil das angewandte Mittel (psychischer Druck, Drohung) mangels der erforderlichen Intensität nicht tatbestandsmässig war. Insoweit ist Art. 191 aStGB daher nicht nur "Vorgänger-Norm" zu <ref-law>, sondern auch "Vorgänger-Norm" zu Art. 189 und insbesondere zu <ref-law>, für welche die besondere, kurze Verjährungsfrist von fünf Jahren gemäss <ref-law> nicht galt. Soweit eine altrechtlich als Unzucht mit Kindern (Art. 191 aStGB) zu qualifizierende sexuelle Handlung neurechtlich nicht nur den Tatbestand der sexuellen Handlungen mit Kindern (<ref-law>), sondern auch die Tatbestände der sexuellen Nötigung (<ref-law>) und/oder der Vergewaltigung (<ref-law>) erfüllt, gelangt <ref-law> nicht zur Anwendung.
e) Der Kassationshof ist denn auch in seinem mehrfach zitierten Urteil vom 28. Januar 1999 ohne weiteres davon ausgegangen, dass die Sonderregel von <ref-law> nicht anwendbar war auf die altrechtlich als Unzucht mit Kindern im Sinne von <ref-law> zu qualifizierende gewaltsame Erzwingung des Beischlafs mit einem Mädchen unter 16 Jahren.
f) Dem Beschwerdegegner wird in der Anklageschrift gewaltsame Erzwingung des Beischlafs mit einem Mädchen unter 16 Jahren zur Last gelegt. Diese altrechtlich als Unzucht mit Kindern (Art. 191 aStGB) zu qualifizierende Handlung erfüllt neurechtlich auch den Tatbestand der Vergewaltigung im Sinne von <ref-law>. <ref-law> ist insoweit nicht anwendbar.
Die Verjährungsfrist betrug daher auch während der Geltungsdauer von <ref-law> zehn Jahre, unabhängig davon, ob die inkriminierte Handlung auf der Grundlage des alten Sexualstrafrechts als Unzucht mit Kindern (Art. 191 Ziff. 1 Abs. 1 aStGB) oder auf der Grundlage des allenfalls milderen neuen Sexualstrafrechts als Vergewaltigung (<ref-law>) beurteilt wird.
Die Vorinstanz verletzte daher Bundesrecht, indem sie auf die Anklage nicht eintrat mit der Begründung, dass die relative Verjährungsfrist lediglich fünf Jahre betrage und deshalb die Strafverfolgung in Bezug auf die eingeklagten Handlungen verjährt sei.
4.- Die eidgenössische Nichtigkeitsbeschwerde ist somit gutzuheissen, der Beschluss des Obergerichts vom 24. Mai 2000 aufzuheben und die Sache zur neuen Entscheidung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Diese wird unter anderem prüfen, ob und inwiefern der Beschwerdegegner die ihm in der Anklageschrift zur Last gelegten Handlungen begangen hat und ob gegebenenfalls <ref-law> milder als Art. 191 Ziff. 1 Abs. 1 aStGB ist.
5.- Bei diesem Ausgang des Verfahrens wird das Gesuch der Beschwerdeführerin um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege gegenstandslos.
Das Gesuch des Beschwerdegegners um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege ist gutzuheissen, da er mittellos ist und sein Antrag auf Bestätigung des angefochtenen Beschlusses nicht von vornherein aussichtslos war.
Somit werden keine Kosten erhoben. Der Beschwerdeführerin wird eine Entschädigung von Fr. 2'000.-- aus der Bundesgerichtskasse ausgerichtet. Dem Vertreter des Beschwerdegegners, Rechtsanwalt Harold Külling, Wohlen/AG, wird eine Entschädigung von Fr. 1'000.-- aus der Bundesgerichtskasse ausgerichtet.

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.- Die eidgenössische Nichtigkeitsbeschwerde wird gutgeheissen, der Beschluss des Obergerichts des Kantons Zürich vom 24. Mai 2000 aufgehoben und die Sache zur neuen Entscheidung an die Vorinstanz zurückgewiesen.
2.- Das Gesuch der Beschwerdeführerin um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege wird als gegenstandslos geworden abgeschrieben.
3.- Das Gesuch des Beschwerdegegners um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege wird gutgeheissen.
4.- Es werden keine Kosten erhoben.
5.- Der Beschwerdeführerin wird eine Entschädigung von Fr. 2'000.-- aus der Bundesgerichtskasse ausgerichtet.
6.- Dem Vertreter des Beschwerdegegners, Rechtsanwalt Harold Külling, Wohlen/AG, wird eine Entschädigung von Fr. 1'000.-- aus der Bundesgerichtskasse ausgerichtet.
7.- Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Zürich schriftlich mitgeteilt.
_
Lausanne, 6. März 2001
Im Namen des Kassationshofes
des SCHWEIZERISCHEN BUNDESGERICHTS
Der Präsident:
Der Gerichtsschreiber: