Обозначим скорость велосипедиста как \( v_b \) (км/ч) и скорость мотоциклиста как \( v_m \) (км/ч).
Сначала, давайте определим, сколько времени велосипедист проехал до того, как его догнал мотоциклист в первый раз. Велосиприст выехал из пункта A за 30 минут (или 0,5 часа), а мотоциклист выехал через 30 минут. Мотоциклист догнал велосипедиста через 4 минуты (или \( \frac{4}{60} = \frac{1}{15} \) часа) после своего выезда. Таким образом, велосипедист проехал:
\[ 0,5 + \frac{1}{15} = \frac{7,5}{15} + \frac{1}{15} = \frac{8,5}{15} = \frac{17}{30} \text{ часа} \]
За это время он проехал:
\[ d_b = v_b \cdot \frac{17}{30} \text{ км} \]
Мотоциклист за 4 минуты проехал:
\[ d_m = v_m \cdot \frac{1}{15} \text{ км} \]
Так как мотоциклист догнал велосипедиста, то нужно уравнять расстояния:
\[ d_m = d_b \]
Подставляем выражения:
\[ v_m \cdot \frac{1}{15} = v_b \cdot \frac{17}{30} \]
Умножим обе стороны уравнения на 30:
\[ 2v_m = 17v_b \]
Теперь определим, сколько времени прошли оба после первого столкновения до второго. Мотоциклист догнал велосипедиста еще через 32 минуты (или \( \frac{32}{60} = \frac{8}{15} \) часа).
В это время велосипедист проехал:
\[ d_b' = v_b \cdot \frac{8}{15} \] А мотоциклист проехал:
\[ d_m' = v_m \cdot \frac{8}{15} \]
Суммарное расстояние, которое проехали оба за этот период (включая расстояние, на которое они пересекались) составляет длину трассы — 40 км. Принимая во внимание, что мотоциклист догоняет без остатка ее, составим уравнение:
\[ d_b + d_b' + d_m' = 40 \]
Двигаемся дальше, подставим выражения для \(d_b\), \(d_b'\) и \(d_m'\):
\[ v_b \cdot \frac{17}{30} + v_b \cdot \frac{8}{15} + v_m \cdot \frac{8}{15} = 40 \]
Упрощаем первое слагаемое:
\[ \frac{8}{15} = \frac{16}{30} \] Таким образом:
\[ v_b \cdot \left(\frac{17}{30} + \frac{16}{30}\right) + v_m \cdot \frac{8}{15} = 40 \]
Теперь это уравнение:
\[ v_b \cdot \frac{33}{30} + v_m \cdot \frac{8}{15} = 40 \]
Подставляем \( v_b \) через \( v_m \):
\[ v_b = \frac{2}{17}v_m \]
Замещаем в уравнении:
\[ \left(\frac{2}{17}v_m\right) \cdot \frac{33}{30} + v_m \cdot \frac{8}{15} = 40 \]
Умножая на 30 и сводя к общей знаменателю:
\[ \frac{66}{17}v_m + 16v_m = 1200 \]
Здесь \( v_m = \frac{1200 \cdot 17}{66 + 272} = \frac{20400}{338} \)
Всё это упрощается до \( v_m \approx 60 \) км/ч.
Таким образом, скорость мотоциклиста составляет:
\[ \boxed{60} \text{ км/ч} \]