Для решения данной задачи, давайте начнем с определения скорости второго поезда.
Скорость первого поезда составляет 72 км/ч, и это 80% скорости второго поезда. Чтобы найти скорость второго поезда, мы можем воспользоваться пропорцией. Обозначим скорость второго поезда как \( V_2 \):
\[ 72 = 0.8 \cdot V_2 \]
Теперь найдём \( V_2 \):
\[ V_2 = \frac{72}{0.8} = 90 \text{ км/ч} \]
Теперь мы знаем скорости обоих поездов:
- Скорость первого поезда \( V_1 = 72 \text{ км/ч} \)
- Скорость второго поезда \( V_2 = 90 \text{ км/ч} \)
Теперь определим, как быстро второй поезд догоняет первый. Первый поезд выехал на 2,5 часа раньше второго поезда. За это время он проедет определенное расстояние:
\[ S_1 = V_1 \cdot t = 72 \text{ км/ч} \cdot 2.5 \text{ ч} = 180 \text{ км} \]
Таким образом, когда второй поезд выехал, первый уже успел проехать 180 км.
Теперь, чтобы определить время \( t \), которое потребуется второму поезду, чтобы догнать первый, мы можем использовать формулу для равенства расстояний после того, как второй поезд выехал. После \( t \) часов второго поезда, первый поезд проедет еще \( 72t \) км, а второй поезд — \( 90t \) км. Расстояние, которое должен преодолеть второй поезд для догонения первого, составляет 180 км:
\[ 90t = 180 + 72t \]
Решим уравнение:
\[ 90t - 72t = 180 \]
\[ 18t = 180 \]
\[ t = 10 \text{ ч} \]
Таким образом, второй поезд догонит первый через 10 часов после своего выхода.
Теперь узнаем, на каком расстоянии будут поезда через 4 часа после выхода второго поезда. Сначала посчитаем, сколько расстояния проедет каждый из поездов за 4 часа:
Первый поезд:
\[ S_1 = V_1 \cdot t = 72 \text{ км/ч} \cdot (2.5 + 4) \text{ ч} = 72 \cdot 6.5 = 468 \text{ км} \]
Второй поезд:
\[ S_2 = V_2 \cdot t = 90 \text{ км/ч} \cdot 4 \text{ ч} = 360 \text{ км} \]
Теперь определим расстояние между поездами через 4 часа после выхода второго:
\[ D = S_1 - S_2 = 468 \text{ км} - 360 \text{ км} = 108 \text{ км} \]
Таким образом, через 4 часа после выхода второго поезда они будут находиться на расстоянии 108 км друг от друга.