Math Problem Statement

Два велосипедиста одновременно стартовали в одном направлении из одного и того же места круговой трассы в гонке на несколько кругов. Спустя 45 минут, когда одному из них оставалось 400 м до окончания первого круга, ему сообщили, что второй велосипедист прошел первый круг 6 минут назад. Найдите скорость первого велосипедиста, если известно, что она на 3,2 км/ч меньше скорости второго

Solution

Для решения задачи введем следующие обозначения:

  • Пусть v1v_1 — скорость первого велосипедиста (в км/ч),
  • Пусть v2v_2 — скорость второго велосипедиста (в км/ч),
  • Пусть длина круга равна LL (в км).

Согласно условию, скорость первого велосипедиста на 3,2 км/ч меньше, чем скорость второго: v1=v23,2v_1 = v_2 - 3,2

Теперь рассмотрим момент времени, когда одному из велосипедистов осталось 400 м до окончания первого круга. Это произошло через 45 минут, то есть 0,75 часа.

  1. Путь первого велосипедиста за 45 минут: Время, которое проехал первый велосипедист, составляет 0,75 часа. Он прошел путь, равный L0,4L - 0,4 км (поскольку 400 м = 0,4 км). Таким образом, путь первого велосипедиста можно выразить как: v1×0,75=L0,4v_1 \times 0,75 = L - 0,4

  2. Путь второго велосипедиста: Согласно условию задачи, второй велосипедист за это время прошел первый круг (т.е. путь равен LL). Время, которое прошло с начала гонки, составило 45 минут плюс 6 минут, то есть 51 минута, или 0,85 часа. Путь второго велосипедиста: v2×0,85=Lv_2 \times 0,85 = L

Теперь у нас есть система из двух уравнений: 1)v1×0,75=L0,41) \quad v_1 \times 0,75 = L - 0,4 2)v2×0,85=L2) \quad v_2 \times 0,85 = L

Используя v1=v23,2v_1 = v_2 - 3,2, подставим это в первое уравнение: (v23,2)×0,75=L0,4(v_2 - 3,2) \times 0,75 = L - 0,4

Из второго уравнения выразим LL: L=v2×0,85L = v_2 \times 0,85

Теперь подставим это значение для LL в первое уравнение: (v23,2)×0,75=v2×0,850,4(v_2 - 3,2) \times 0,75 = v_2 \times 0,85 - 0,4

Упростим это уравнение: 0,75v22,4=0,85v20,40,75 v_2 - 2,4 = 0,85 v_2 - 0,4 0,75v20,85v2=0,4+2,40,75 v_2 - 0,85 v_2 = -0,4 + 2,4 0,1v2=2-0,1 v_2 = 2 v2=20,1=20 км/чv_2 = -\frac{2}{-0,1} = 20 \text{ км/ч}

Теперь, зная v2=20v_2 = 20 км/ч, найдём скорость первого велосипедиста: v1=v23,2=203,2=16,8 км/чv_1 = v_2 - 3,2 = 20 - 3,2 = 16,8 \text{ км/ч}

Ответ: скорость первого велосипедиста составляет 16,8 км/ч.

Если у вас есть вопросы или хотите уточнений, пожалуйста, дайте знать! Вот несколько связанных вопросов для дальнейшего изучения:

  1. Как использовать систему уравнений для решения задач с несколькими объектами, двигающимися с разными скоростями?
  2. Почему важно правильно переводить единицы измерений в подобных задачах?
  3. Как решать задачи с двумя движущимися объектами в контексте физических моделей?
  4. Как изменится решение, если второй велосипедист стартует не через 6 минут, а через другое время?
  5. Какие еще типы задач встречаются с использованием системы уравнений для движения объектов?

Совет: При решении задач, связанных с движением, полезно сначала выразить все переменные через один общий параметр (например, через скорость второго объекта), чтобы упростить систему уравнений.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Algebra
Linear Equations
Distance-Speed-Time Relationship

Formulas

v_1 = v_2 - 3.2
Distance = Speed × Time
System of equations to relate multiple variables

Theorems

Proportional relationships in uniform motion

Suitable Grade Level

Grades 9-12