Давайте разберем задачу по шагам.
Дано:
- Старший брат вскопал 1 грядку за 20 минут.
- Вскопали вместе с младшим братом 1 грядку за 12 минут.
- Необходимо вскопать 9 грядок.
- Старший брат уезжает, и остается только младший брат.
- Доступно 3 часа до отправления электрички.
- Стоимость билета на электричку составляет 86,3 рублей.
Расчет времени работы:
Общее время работы старшего брата:
- 1 грядка за 20 минут (старший брат);
- 1 грядка за 12 минут (вместе с младшим братом).
Итого:
- Первые 20 минут — старший брат вскопал 1 грядку.
- Затем 12 минут (вместе с младшим). В это время они вскопали 1 грядку.
На данный момент старший брат вскопал 2 грядки за общее время:
- 20 минут + 12 минут = 32 минуты.
Оставшиеся грядки:
- Всего 9 грядок - 2 грядки = 7 грядок осталось вскопать.
Время, которое остаётся до электрички:
Время, необходимое для младшего брата:
Теперь определим, сколько времени потребуется младшему брату, чтобы вскопать 7 грядок.
Сначала выясним производительность работы:
- Старший брат – 1 грядка за 20 минут.
- Вместе с младшим братом они могут работать быстрее. Предположим, что скорость младшего брата в одиночку возможно равна 1 грядке за ( t ) минут.
Чтобы выяснить, сколько минут ушло бы на вскопку всех грядок, предположим, что младший брат работает с одинаковой скоростью, поэтому вычислим его скорость. Для этого начнем с расчета совокупной скорости, когда они работали вместе.
Находим их совместную скорость:
Скорость старшего брата:
- ( v_1 = \frac{1}{20} ) грядок в минуту.
Совместная скорость (когда оба работали):
- Время на 1 грядку = 12 минут.
- Поэтому их совместная скорость:
- ( v_с = \frac{1}{12} ) грядок в минуту.
Скорость младшего брата:
- Чтобы найти скорость младшего брата, вычтем скорость старшего брата.
- ( v_{младшего} = v_с - v_1 = \frac{1}{12} - \frac{1}{20} ).
Приведем к общему знаменателю (60):
[
v_{младшего} = \frac{5}{60} - \frac{3}{60} = \frac{2}{60} = \frac{1}{30} \text{ грядок за минуту.}
]
Время, необходимое младшему брату на 7 грядок:
Чтобы найти, сколько времени потребуется младшему брату на 7 грядок:
[
t = 7 \text{ грядок} \times 30 \text{ минут/грядка} = 210 \text{ минут.}
]
Ответы на вопросы:
Успеет ли младший брат вскопать оставшиеся грядки до электрички?
- У младшего брата 210 минут, а до электрички осталось 180 минут.
- Он не успеет.
Насколько финансово невыгодна окажется сложившаяся ситуация?
- Поскольку младший брат не успевает завершить работу и надо будет возвращаться с электричкой, можно сказать, что 86,3 рубля — это убыток, так как они должны были закончить работу на даче, а не возвращаться домой так рано.
- Если бы он успел, это было бы выгодно, но сейчас получается, что это ещё и дополнительные затраты на поезд.
Заключение:
Младший брат не успеет вскопать все грядки. Тем самым, решив задачу, приходим к выводу, что ожидание электрички и возвращение домой представляет собой финансовые потери.