Давайте решим задачу шаг за шагом.
Определим скорости заполнения и вытекания воды.
Для начала переведем время в секунды, чтобы упростить расчеты:
- Холодная вода заполняется за 6 минут 40 секунд: \[ 6 \text{ мин} \times 60 \text{ с/мин} + 40 \text{ с} = 400 \text{ с} \]
- Горячая вода заполняется за 8 минут: \[ 8 \text{ мин} \times 60 \text{ с/мин} = 480 \text{ с} \]
- Вода вытекает за 13 минут 20 секунд: \[ 13 \text{ мин} \times 60 \text{ с/мин} + 20 \text{ с} = 800 \text{ с} \]
Вычислим скорости заполнения и вытекания.
Определим скорость заполнения холодной и горячей воды:
- Скорость холодной воды: \[ V_1 = \frac{1 \text{ ванна}}{400 \text{ с}} = \frac{1}{400} \text{ ванн/с} \]
- Скорость горячей воды: \[ V_2 = \frac{1 \text{ ванна}}{480 \text{ с}} = \frac{1}{480} \text{ ванн/с} \]
- Скорость вытекания воды: \[ V_{out} = \frac{1 \text{ ванна}}{800 \text{ с}} = \frac{1}{800} \text{ ванн/с} \]
Сложим скорости заполнения и вычтем скорость вытекания.
Когда оба крана открыты, net скорость заполнения будет: \[ V_{net} = V_1 + V_2 - V_{out} \] Подставим значения: \[ V_{net} = \frac{1}{400} + \frac{1}{480} - \frac{1}{800} \]
Приведем к общему знаменателю.
Наименьший общий кратный для 400, 480 и 800 равен 2400. Приведем дроби к общему знаменателю: \[ \frac{1}{400} = \frac{6}{2400}, \quad \frac{1}{480} = \frac{5}{2400}, \quad \frac{1}{800} = \frac{3}{2400} \]
Теперь сложим и вычтем: \[ V_{net} = \frac{6}{2400} + \frac{5}{2400} - \frac{3}{2400} = \frac{8}{2400} = \frac{1}{300} \text{ ванн/с} \]
Определим время заполнения.
Чтобы заполнить 1 ванну при скорости \(\frac{1}{300}\) ванн в секунду, потребуется: \[ t = \frac{1 \text{ ванна}}{V_{net}} = 300 \text{ с} \]
Сконвертируем секунды в минуты: \[ 300 \text{ с} = 5 \text{ мин} \]
Таким образом, если оба крана открыты, но пробка не вставлена, ванна наполнится за 5 минут.