Давайте решим задачу шаг за шагом, начиная с расчёта скорости школьного автобуса.
- Определим скорость автобуса (U).
Согласно условию, автобус доезжает до дома за (t_1 = 25) минут с расстоянием (S = 17.9) км. Сначала преобразуем время из минут в часы:
[
t_1 = \frac{25}{60} \text{ ч} = \frac{5}{12} \text{ ч}.
]
Теперь мы можем рассчитать скорость автобуса (U):
[
U = \frac{S}{t_1} = \frac{17.9}{\frac{5}{12}} = 17.9 \times \frac{12}{5} \approx 43.056 \text{ км/ч}.
]
- Определим скорость пешехода (Vп).
Обозначим скорость пешехода как (Vп). Поскольку автобус уехал за 25 мин, а брат ушёл на (t_0 = 45) мин раньше, пешеход шёл 20 минут (поскольку 45 мин - 25 мин = 20 мин). Мы можем выразить это в часах:
[
t_п = \frac{20}{60} \text{ ч} = \frac{1}{3} \text{ ч}.
]
Допустим, что пешеход проходит расстояние (L) до момента встречи с автобусом. Мы знаем, что в это время автобус также проехал некоторое расстояние.
Поскольку автобус отправляется по расписанию, то в момент встречи он уже проехал расстояние (S - L):
[
S - L = U \times t_{\text{автобус}}.
]
Также,
[
L = Vп \times t_п,
]
где (t_{\text{автобус}} = t_1 - t_п).
Это время будет равно:
[
t_{\text{автобус}} = 25 \text{ мин} - 20 \text{ мин} = 5 \text{ мин} = \frac{1}{12} \text{ ч}.
]
Теперь у нас есть система уравнений:
[
L = Vп \times \frac{1}{3},
]
[
S - L = U \times \frac{1}{12}.
]
Таким образом, мы можем подставить первое уравнение во второе:
[
S - Vп \times \frac{1}{3} = U \times \frac{1}{12}.
]
Поставим сюда значения:
[
17.9 - Vп \times \frac{1}{3} = 43.056 \times \frac{1}{12}.
]
Считаем ( \frac{43.056}{12} \approx 3.588 ):
[
17.9 - Vп \times \frac{1}{3} \approx 3.588.
]
Теперь выражаем (Vп):
[
Vп \times \frac{1}{3} \approx 17.9 - 3.588 \approx 14.312,
]
[
Vп \approx 14.312 \times 3 = 42.936 \text{ км/ч} \approx 42.94 \text{ км/ч}.
]
- Определим скорость велосипедиста (Vв).
Скорость велосипедиста в (K = 3.2) раз больше скорости пешехода:
[
Vв = K \times Vп \approx 3.2 \times 42.94 \approx 137.388 \approx 137.39 \text{ км/ч}.
]
- Определим, сколько времени (t2) шёл мальчик, пока его не догнал автобус.
Мы уже нашли, что он шёл (t_п = \frac{1}{3}) ч, или 20 мин.
- Посчитаем путь (L), который он прошёл за это время.
Используя скорость пешехода, мы можем вычислить путь:
[
L = Vп \times t_п = 42.94 \times \frac{1}{3} \approx 14.313 \text{ км} \approx 14.31 \text{ км}.
]
Таким образом, ответы:
- Скорость автобуса (U) (\approx 43.06 \text{ км/ч}).
- Скорость пешехода (Vп) (\approx 42.94 \text{ км/ч}).
- Скорость велосипедиста (Vв) (\approx 137.39 \text{ км/ч}).
- Время пешего пути (t2) (= 20 \text{ мин}).
- Путь (L) (\approx 14.31 \text{ км}).