Давайте решим вашу задачу шаг за шагом.
Обозначим скорость первой трубы как \( x \) литров в минуту. Тогда скорость второй трубы, согласно условиям задачи, будет \( x + 4 \) литра в минуту.
Теперь рассмотрим время, которое каждая труба тратит на заполнение бака объемом 140 литров. Время, которое тратит первая труба на заполнение, равно:
\[ t_1 = \frac{140}{x} \]
А время, которое тратит вторая труба на заполнение, будет:
\[ t_2 = \frac{140}{x + 4} \]
По условию задачи, первая труба заполняет бак на 4 минуты дольше, чем вторая труба, что можно записать как:
\[ t_1 = t_2 + 4 \]
Теперь подставим выражения для \( t_1 \) и \( t_2 \) в это уравнение:
\[ \frac{140}{x} = \frac{140}{x + 4} + 4 \]
Чтобы избавиться от дробей, перемножим всё на \( x(x + 4) \):
\[ 140(x + 4) = 140x + 4x(x + 4) \]
Раскроем скобки:
\[ 140x + 560 = 140x + 4x^2 + 16x \]
Сократим \( 140x \) с обеих сторон:
\[ 560 = 4x^2 + 16x \]
Перепишем уравнение, приведя его к стандартному виду:
\[ 4x^2 + 16x - 560 = 0 \]
Теперь разделим всё на 4 для упрощения:
\[ x^2 + 4x - 140 = 0 \]
Теперь можно использовать дискриминант для решения квадратного уравнения:
\[ D = b^2 - 4ac = 4^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-140) = 16 + 560 = 576 \]
Теперь найдем корни:
\[ x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-4 \pm 24}{2} \]
Таким образом, получим два корня:
- \( x = \frac{20}{2} = 10 \)
- \( x = \frac{-28}{2} = -14 \) (отбрасываем, так как скорость не может быть отрицательной).
Итак, скорость первой трубы составляет \( 10 \) литров в минуту.
Теперь можно найти скорость второй трубы:
\[ 10 + 4 = 14 \text{ литров в минуту.} \]
Таким образом, первая труба пропускает 10 литров воды в минуту.