Для нахождения средней скорости автомобиля, который проехал два одинаковых участка с разными скоростями, воспользуемся формулой для средней скорости при равных расстояниях:
\[ V_{\text{ср}} = \frac{2 \cdot S}{t_1 + t_2} \]
где:
- \( V_{\text{ср}} \) — средняя скорость,
- \( S \) — длина каждого участка,
- \( t_1 \) и \( t_2 \) — время, затраченное на прохождение каждого участка.
Сначала определим скорости. Первая скорость \( V_1 = 60 \, \text{м/с} \) уже задана в нужной единице. Вторую скорость \( V_2 = 80 \, \text{км/ч} \) нужно конвертировать в метры в секунду:
\[ V_2 = \frac{80 \, \text{км/ч} \cdot 1000 \, \text{м/км}}{3600 \, \text{с/ч}} = \frac{80000}{3600} \approx 22.22 \, \text{м/с} \]
Теперь вычислим время для каждого участка, принимая \( S \) за длину одного участка.
Время на первом участке: \[ t_1 = \frac{S}{V_1} = \frac{S}{60} \]
Время на втором участке: \[ t_2 = \frac{S}{V_2} = \frac{S}{22.22} \]
Подставляем эти значения в формулу для средней скорости:
\[ V_{\text{ср}} = \frac{2S}{\frac{S}{60} + \frac{S}{22.22}} \]
Сократим \( S \):
\[ V_{\text{ср}} = \frac{2}{\frac{1}{60} + \frac{1}{22.22}} \]
Теперь найдем общий знаменатель:
\[ \frac{1}{60} + \frac{1}{22.22} \approx \frac{22.22 + 60}{1333.2} = \frac{82.22}{1333.2} \]
Таким образом:
\[ V_{\text{ср}} = \frac{2 \cdot 1333.2}{82.22} \approx \frac{2666.4}{82.22} \approx 32.43 \, \text{м/с} \]
Итак, средняя скорость автомобиля составляет примерно 32.43 м/с.
