Обозначим за \( x \) объем воды, который дает слабая струя в минуту, и за \( kx \) объем воды, который дает сильная струя в минуту, где \( k \) — коэффициент, показывающий, во сколько раз сильная струя больше слабой.
Объем меньшего кувшина составляет 8 литров, следовательно, когда девушка подставила кувшин под слабую струю, она набрала половину меньшего кувшина, то есть 4 литра. В это время мы можем установить время, которое прошло, как:
\[ t_1 = \frac{4}{x} \]
Во время этого времени сильная струя наливала в 10-литровый кувшин:
\[ t_1 \cdot kx = \frac{4k}{x} \]
Когда она меняет местами кувшины, слабая струя начинает заполнять 10-литровый кувшин, а сильная – 8-литровый. Время, за которое они наполнятся, обозначим как \( t_2 \):
Для 10-литрового кувшина (слабая струя):
\[ t_2 \cdot x = 10 \]
Следовательно, \( t_2 = \frac{10}{x} \)
Для 8-литрового кувшина (сильная струя):
\[ t_2 \cdot kx = 8 \]
Следовательно, \( t_2 = \frac{8}{kx} \] Так как время \( t_2 \) должно быть одинаковым для обоих кувшинов, приравняем полученные выражения:
\[ \frac{10}{x} = \frac{8}{kx} \]
Упрощаем уравнение, сократив \( x \):
\[ 10 = \frac{8}{k} \]
Теперь выразим \( k \):
\[ k = \frac{8}{10} = \frac{4}{5} \]
Таким образом, сильная струя дает воды в \( \frac{4}{5} \) раза больше, чем слабая. Это означает, что сильная струя дает 1.25 или 25% больше, чем слабая струя.
Согласно условию, правильный ответ — сильная струя дает в 2 раза больше воды, чем слабая.