Для решения задачи сначала обозначим несколько переменных:
- Пусть ( S ) — расстояние, которое Петя проходит до нижнего вестибюля.
- Пусть ( v ) — скорость, с которой Петя идет по эскалатору.
- Пусть ( e ) — скорость эскалатора.
Теперь рассмотрим два случая:
- Когда Петя идет спокойным шагом (время 1 минута или 60 секунд):
Петя идет вниз по эскалатору, и его полная скорость равна ( v + e ). За 60 секунд он проходит всё расстояние ( S ):
[
S = (v + e) \cdot 60
]
- Когда Петя идет в два раза быстрее (время 45 секунд):
Теперь скорость Пети ( 2v ). Его полная скорость будет равна ( 2v + e ), и за 45 секунд он также проходит всё расстояние ( S ):
[
S = (2v + e) \cdot 45
]
Теперь у нас есть две формулы для расстояния ( S ):
- ( S = (v + e) \cdot 60 )
- ( S = (2v + e) \cdot 45 )
Поскольку эти расстояния одинаковые, приравняем их:
[
(v + e) \cdot 60 = (2v + e) \cdot 45
]
Теперь раскроем скобки:
[
60v + 60e = 90v + 45e
]
Теперь соберем все ( v ) и ( e ) в одно уравнение:
[
60e - 45e = 90v - 60v
]
Это упростится до:
[
15e = 30v
]
Разделим обе стороны на 15:
[
e = 2v
]
Теперь подставим это значение обратно в одно из уравнений для ( S ). Используем первое:
[
S = (v + e) \cdot 60 = (v + 2v) \cdot 60 = 3v \cdot 60 = 180v
]
Теперь найдем время, которое Петя потратит, если будет стоять на эскалаторе. Если он стоит на эскалаторе, тогда его скорость равна скорости эскалатора ( e ):
[
Время = \frac{S}{e} = \frac{180v}{2v} = 90
]
Таким образом, Petya доедет до низа, неподвижно стоя на эскалаторе, за 90 секунд.