Чтобы найти среднюю скорость движения велосипедиста, который движется в гору и с горы, нужно учитывать время, затраченное на каждый участок пути.
Обозначим расстояние, преодолеваемое в каждом направлении, как \( S \). Скорость при движении в гору — 4 м/с, а со стороны горы — 6 м/с.
Время, затраченное на движение в гору, можно выразить как: \[ t_1 = \frac{S}{4} \]
Время, затраченное на движение с горы: \[ t_2 = \frac{S}{6} \]
Общее время, затраченное на весь путь (в гору и с горы), будет равно: \[ T = t_1 + t_2 = \frac{S}{4} + \frac{S}{6} \]
Чтобы сложить эти дроби, найдем общий знаменатель. Наименьший общий знаменатель для 4 и 6 — 12. Преобразуем дроби: \[ t_1 = \frac{S}{4} = \frac{3S}{12} \] \[ t_2 = \frac{S}{6} = \frac{2S}{12} \]
Сложив их: \[ T = \frac{3S}{12} + \frac{2S}{12} = \frac{5S}{12} \]
Полное расстояние, пройденное велосипедистом, составляет \( 2S \) (вверх и вниз).
Средняя скорость \( V_{ср} \) можно вычислить по формуле: \[ V_{ср} = \frac{\text{Общее расстояние}}{\text{Общее время}} = \frac{2S}{T} = \frac{2S}{\frac{5S}{12}} = 2S \cdot \frac{12}{5S} = \frac{24}{5} \]
Таким образом, средняя скорость составляет: \[ V_{ср} = 4.8 \, \text{м/с} \]
Ответ: Средняя скорость движения велосипедиста составляет 4.8 м/с.
