Чтобы найти среднюю скорость автомобиля за весь путь, нужно понять, как рассчитывается средняя скорость. Средняя скорость не вычисляется просто как среднее арифметическое двух скоростей, если путь, проходимый на каждой скорости, разный.
Для этого примера давайте обозначим длину всего пути за \( S \) и предположим, что автомобиль проехал первую половину пути \( S_1 \) со скоростью \( 60 \) км/ч и вторую половину пути \( S_2 \) со скоростью \( 40 \) км/ч.
Допустим, весь путь \( S \) состоит из двух равных частей \( S_1 = S / 2 \) и \( S_2 = S / 2 \). Теперь найдем время, которое автомобиль потратил на каждую половину пути.
Для первой половины пути со скоростью \( 60 \) км/ч: \[ t_1 = \frac{S_1}{v_1} = \frac{S/2}{60} \]
Для второй половины пути со скоростью \( 40 \) км/ч: \[ t_2 = \frac{S_2}{v_2} = \frac{S/2}{40} \]
Теперь подставим значения:
- \( t_1 = \frac{S/2}{60} = \frac{S}{120} \)
- \( t_2 = \frac{S/2}{40} = \frac{S}{80} \)
Далее найдем общее время пути: \[ t_{\text{общ}} = t_1 + t_2 = \frac{S}{120} + \frac{S}{80} \]
Для сложения дробей найдем общий знаменатель, которым будет \( 240 \): \[ t_{\text{общ}} = \frac{2S}{240} + \frac{3S}{240} = \frac{5S}{240} = \frac{S}{48} \]
Теперь мы знаем общее время и можем определить среднюю скорость \( V_{\text{ср}} \) по формуле: \[ V_{\text{ср}} = \frac{S}{t_{\text{общ}}} = \frac{S}{(S/48)} = 48 \text{ км/ч} \]
Таким образом, средняя скорость автомобиля на всем пути составляет 48 км/ч.