Для решения этой задачи давайте обозначим:
- v — скорость товарного поезда (км/ч),
- v + 20 — скорость пассажирского поезда (так как он движется на 20 км/ч быстрее).
Согласно условию, пассажирский поезд за 4 часа прошёл путь, который в 1,5 раза больше пути товарного поезда.
Выразим путь товарного поезда. Обозначим путь товарного поезда за S. Тогда путь пассажирского поезда будет 1,5S.
Путь определяется по формуле: \[ S = v \cdot t, \] где t — время в пути.
Поскольку товарный поезд проходит путь за то же время, что и пассажирский (4 часа), то:
Путь товарного поезда: \[ S = v \cdot 4. \]
Путь пассажирского поезда: \[ 1.5S = (v + 20) \cdot 4. \]
Подставим выражение для S в уравнение: \[ 1.5(v \cdot 4) = (v + 20) \cdot 4. \]
Упростим оба уравнения: \[ 6v = 4(v + 20). \]
Раскроем скобки: \[ 6v = 4v + 80. \]
Переносим все члены с v в одну сторону: \[ 6v - 4v = 80, \] \[ 2v = 80. \]
Разделим обе стороны на 2: \[ v = 40 \text{ км/ч}. \]
Таким образом, скорость товарного поезда составляет 40 км/ч.