Давайте разберем эту задачу шаг за шагом.
Скорость малыша: Малыш бежал со скоростью 4 км/ч.
Дистанция: Стадион - это 3 круга, соответственно общая дистанция составляет: \[ 3 \text{ круга} = 3 \times \text{длина одного круга} \]
Длина одного круга мы можем не знать, но нам все равно, так как у нас нет необходимости в точной длине, если мы ищем скорость.
Первый круг Карлсона: Карлсон бежит первый круг с той же скоростью, что и малыш, то есть 4 км/ч.
Второй круг Карлсона: После первого круга он подкрепился вареньем и побежал во 6 раз быстрее. Это значит, что его скорость на втором круге составила: \[ 4 \times 6 = 24 \text{ км/ч} \]
Третий круг Карлсона: Мы знаем, что они финишировали одновременно. Пусть скорость Карлсона на третьем круге равна \(v\) км/ч.
Время, затраченное на каждый круг: Время можно выразить как: \[ t = \frac{S}{V} \] Где \(S\) — это расстояние (длину круга), а \(V\) — скорость.
Обозначим длину одного круга как \(L\). Тогда:
Время, которое потратил малыш на все три круга: \[ t_{малыша} = \frac{3L}{4} \]
Время Карлсона на первом круге: \[ t_{1} = \frac{L}{4} \]
Время Карлсона на втором круге: \[ t_{2} = \frac{L}{24} \]
Время Карлсона на третьем круге: \[ t_{3} = \frac{L}{v} \]
Общее время Карлсона: Нам нужно учесть, что время, затраченное на поедание варенья, равно времени, затраченному на бег: \[ t_{1} + t_{2} + t_{3} + t_{поедание} = t_{малыша} \] Когда он ест варенье, он останавливается, причем на это уходит столько же времени, сколько он тратит на бег. Время на поедание варенья за два первых круга равно: \[ t_{поедание} = t_{1} + t_{2} = \frac{L}{4} + \frac{L}{24} \] Приведем к общему знаменателю: \[ t_{поедание} = \frac{6L}{24} + \frac{L}{24} = \frac{7L}{24} \]
Итак, у нас есть уравнение: \[ \frac{L}{4} + \frac{L}{24} + \frac{L}{v} + \frac{7L}{24} = \frac{3L}{4} \]
Умножим уравнение на 24, чтобы избавиться от дробей: \[ 6L + L + \frac{24L}{v} + 7L = 18L \]
Объединим все слагаемые: \[ 14L + \frac{24L}{v} = 18L \]
Переносим \(14L\) в другую часть: \[ \frac{24L}{v} = 4L \]
Упростим: \[ \frac{24}{v} = 4 \implies v = 6 \text{ км/ч} \]
Итак, Карлсон бежал третий круг со скоростью 6 км/ч.