Два мотоциклиста едут по прямому шоссе. Один из них движется со скоростью 60 км/ч, а другой отстает на 20 м и хочет догнать первого, двигаясь со скоростью 80 км/ч. Успеет ли он догнать первого мотоциклиста до участка, где обгон запрещен, если длина мотоциклов принимается равной?
Sherlok
Для решения данной задачи нам необходимо определить, догонит ли второй мотоциклист первого до участка, где обгон запрещен. Для этого мы можем использовать формулу времени, зная расстояние, скорость и временной интервал.
Пусть \( t \) будет временем, за которое второй мотоциклист догонит первого. Расстояние, которое должен преодолеть второй мотоциклист, чтобы догнать первого, составляет \( 20 \) метров. Обозначим это расстояние как \( S \).
Так как первый мотоциклист движется со скоростью \( 60 \) км/ч, то его скорость можно перевести в метры в секунду, разделив на \( 3,6 \):
\[ V_1 = \frac{{60 \cdot 1000}}{{3600}} = \frac{{60000}}{{3600}} = \frac{{50}}{{3}} \approx 16.67 \text{ м/с} \]
Аналогично, второй мотоциклист движется со скоростью \( 80 \) км/ч, что преобразуется в:
\[ V_2 = \frac{{80 \cdot 1000}}{{3600}} = \frac{{80000}}{{3600}} = \frac{{20}}{{9}} \approx 22.22 \text{ м/с} \]
Таким образом, у нас есть следующая система уравнений:
\[ \begin{cases} V_1 \cdot t = S \\ V_2 \cdot t = S + 20 \end{cases} \]
Подставим значения и решим систему уравнений:
\[ \begin{cases} \frac{{50}}{{3}} \cdot t = 20 \\ \frac{{20}}{{9}} \cdot t = 20 + 20 \end{cases} \]
Первое уравнение можно упростить, умножив обе части на 3:
\[ 50 \cdot t = 60 \]
Разделим обе части на 50:
\[ t = \frac{{60}}{{50}} = \frac{{6}}{{5}} = 1.2 \]
Теперь подставим это значение во второе уравнение:
\[ \frac{{20}}{{9}} \cdot 1.2 = 20 + 20 \]
Упростим левую часть:
\[ \frac{{24}}{{9}} = 40 \]
Поделим обе части на \( \frac{{8}}{{3}} \):
\[ 8 = 40 \cdot \frac{{8}}{{3}} \]
Упростим правую часть:
\[ 8 = \frac{{320}}{{3}} \]
Умножим обе части на \( \frac{{3}}{{320}} \):
\[ \frac{{8}}{{3}} = 1 \]
Получаем противоречие!
Таким образом, решения системы уравнений не существует. Это означает, что второй мотоциклист не сможет догнать первого до участка, где обгон запрещен.
Пожалуйста, примите во внимание, что в ходе решения был использован алгебраический метод.
Пусть \( t \) будет временем, за которое второй мотоциклист догонит первого. Расстояние, которое должен преодолеть второй мотоциклист, чтобы догнать первого, составляет \( 20 \) метров. Обозначим это расстояние как \( S \).
Так как первый мотоциклист движется со скоростью \( 60 \) км/ч, то его скорость можно перевести в метры в секунду, разделив на \( 3,6 \):
\[ V_1 = \frac{{60 \cdot 1000}}{{3600}} = \frac{{60000}}{{3600}} = \frac{{50}}{{3}} \approx 16.67 \text{ м/с} \]
Аналогично, второй мотоциклист движется со скоростью \( 80 \) км/ч, что преобразуется в:
\[ V_2 = \frac{{80 \cdot 1000}}{{3600}} = \frac{{80000}}{{3600}} = \frac{{20}}{{9}} \approx 22.22 \text{ м/с} \]
Таким образом, у нас есть следующая система уравнений:
\[ \begin{cases} V_1 \cdot t = S \\ V_2 \cdot t = S + 20 \end{cases} \]
Подставим значения и решим систему уравнений:
\[ \begin{cases} \frac{{50}}{{3}} \cdot t = 20 \\ \frac{{20}}{{9}} \cdot t = 20 + 20 \end{cases} \]
Первое уравнение можно упростить, умножив обе части на 3:
\[ 50 \cdot t = 60 \]
Разделим обе части на 50:
\[ t = \frac{{60}}{{50}} = \frac{{6}}{{5}} = 1.2 \]
Теперь подставим это значение во второе уравнение:
\[ \frac{{20}}{{9}} \cdot 1.2 = 20 + 20 \]
Упростим левую часть:
\[ \frac{{24}}{{9}} = 40 \]
Поделим обе части на \( \frac{{8}}{{3}} \):
\[ 8 = 40 \cdot \frac{{8}}{{3}} \]
Упростим правую часть:
\[ 8 = \frac{{320}}{{3}} \]
Умножим обе части на \( \frac{{3}}{{320}} \):
\[ \frac{{8}}{{3}} = 1 \]
Получаем противоречие!
Таким образом, решения системы уравнений не существует. Это означает, что второй мотоциклист не сможет догнать первого до участка, где обгон запрещен.
Пожалуйста, примите во внимание, что в ходе решения был использован алгебраический метод.
Знаешь ответ?