Расстояние между двумя пунктами 40 км. Из одного из них в другой одновременно въезжают автобус и велосипедист. Скорость автобуса 50 км в час, велосипедиста 10 км в час. Автобус доехал до населённого пункта, потратил на остановку 6 минут и выехал в обратном направлении с той же скоростью. На каком расстоянии от первого населённого пункта встретятся велосипедист и автобус? Какие допущения необходимо сделать для решения задачи?

1

Ответы и объяснения

Лучший Ответ!
2014-02-19T19:05:08+04:00
Вспомним про свойства  инерциальных системах, и будем расматривать велосипедиста как центр системы отсчёта, у велосипедиста скорость v_1, а автобуса v_2, t_1 время движения автобуса во второй пункт, скорость в нашей системе v_2-v_1, t_2 час простоя  автобуса(его скорость относительно велосипедиста -v_1, ну и t_3 момент с начала возвращения автобуса до встречи с велосипедистом,
и Т время движения велосипедиста, T=t_1+t_2+t_3;
L расстояние между пунктами, а l растояние, которое проехал велосипедист
первый промежуток времени  \frac{L}{v_2}=t_1 ,
расматривая координаты автобуса в системе отсчёта, связаной с велосипедистом, то можно построить соотношение, по всем промежуткам времени, (их 3, автобус вернёться к велосипедисту, в его системе отсчёта, то-есть координата автобуса станет равна 0)
(v_2-v_1)t_1-v_1t_2-(v_1+v_2)t_3=0;\\
t_1= \frac{L}{v_2};\ \ t_2= \frac{6}{60}h=0,1h;\\
(v_2-v_1) \frac{L}{v_2}-v_1t_2-(v_1+v_2)t_3=0;\\
t_3= \frac{v_2-v_1}{v_2+v_1} \frac{L}{v_2}- \frac{v_1}{v_2+v_1}t_2;\\
тогда место их встречи (которое прошел велосипедист) l=v_1T=(v_1t_1+v_1t_2+v_1t_3)=\\
=v_1\left\{\frac{1}{v_2}L+t_2+\frac{v_2-v_1}{v_2+v_1} \frac{1}{v_2}L- \frac{v_1}{v_2+v_1}t_2\right\}=\\
=v_1\left\{ \frac{1}{v_2}( \frac{v_2+v_1-v_2-v_1}{v_2+v_1})L +( \frac{v_2+v_1-v_1}{v_2+v_1})t_2\right\}=\\
=\frac{v_1}{v_2+v_1}\left\{ \frac{2v_1}{v_2}L+v_2t_2\right\}=\\
= \frac{10}{10+50}( \frac{2\cdot10\cdot40}{50}+50\cdot0,6)=\\
= \frac{46}{6}km