Чтобы решить данную задачу, давайте обозначим время, прошедшее с выхода первого автомобиля, как \( t \). Первый автомобиль начинает движение в момент \( t = 0 \), а второй автомобиль выходит через 1 минуту (или 60 секунд), что соответствует времени \( t = 60 \) секунд для второго автомобиля.
Оба автомобиля движутся с одинаковым ускорением \( a = 0,2 \, \text{м/с}^2 \).
Формула для расчета расстояния (s) при равномерно ускоренном движении выглядит так:
\[ s = \frac{1}{2} a t^2 \]
Для первого автомобиля, который движется в момент \( t \):
\[ s_1 = \frac{1}{2} \cdot 0,2 \cdot t^2 = 0,1 t^2 \quad (1) \]
Для второго автомобиля, который начинает двигаться через 60 секунд, его время движения будет \( t - 60 \):
\[ s_2 = \frac{1}{2} \cdot 0,2 \cdot (t - 60)^2 = 0,1 (t - 60)^2 \quad (2) \]
Теперь нужно найти момент времени, когда расстояние между автомобилями утроится, то есть:
\[ s_1 - s_2 = 3s_2 \]
Подставим выражения (1) и (2) в это уравнение:
\[ 0,1 t^2 - 0,1 (t - 60)^2 = 3 \cdot 0,1 (t - 60)^2 \]
Упрощаем уравнение:
\[ t^2 - (t - 60)^2 = 3(t - 60)^2 \]
Раскроем квадрат:
\[ t^2 - (t^2 - 120t + 3600) = 3(t^2 - 120t + 3600) \]
Это упрощается до:
\[ 120t - 3600 = 3t^2 - 360t + 10800 \]
Теперь переместим все на одну сторону:
\[ 0 = 3t^2 - 480t + 14400 \]
Решим это квадратное уравнение. Для этого используем дискриминант:
\[ D = b^2 - 4ac = (-480)^2 - 4 \cdot 3 \cdot 14400 \] \[ D = 230400 - 172800 = 57600 \]
Теперь найдем корни уравнения:
\[ t = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{480 \pm \sqrt{57600}}{6} \]
\[ \sqrt{57600} = 240 \]
Отсюда:
\[ t = \frac{480 + 240}{6} = 120 \, \text{с} \quad \text{и} \quad t = \frac{480 - 240}{6} = 40 \, \text{с} \]
Так как второй автомобиль начинает движение через 60 секунд, он не может достичь расстояния в 3 раза больше за 40 секунд. Таким образом, оставляем только значение \( t = 120 \, \text{с} \).
Теперь вычисляем, через сколько секунд после выхода второго автомобиля разница в расстоянии утроится:
\[ t - 60 = 120 - 60 = 60 \, \text{с} \]
Финальный ответ: расстояние между автомобилями утроится через 60 секунд после выхода второго автомобиля.