Для решения этой задачи давайте обозначим скоростью гусеницы как ( v_g ) (в см/с).
Шаг 1: Определим положение жука и гусеницы
- Жук находится на 22 см выше гусеницы.
- Жук ползёт вверх со скоростью 4 см/с.
- Гусеница ползёт вниз со скоростью ( v_g ).
Шаг 2: Споследим за движением через 4 секунды
Скорость жука ( v_j = 4 ) см/с, значит, через 4 секунды он поднимется на:
[
\text{Подъем жука} = v_j \cdot t = 4 , \text{см/с} \cdot 4 , \text{с} = 16 , \text{см}.
]
Таким образом, через 4 секунды жук будет находиться на высоте:
[
\text{Новое положение жука} = 22 , \text{см} + 16 , \text{см} = 38 , \text{см} , (\text{от начальной точки}).
]
Теперь давайте определим, как далеко опустится гусеница за это время. Она ползёт вниз со скоростью ( v_g ), следовательно, за 4 секунды она будет на высоте:
[
\text{Опускание гусеницы} = v_g \cdot t = v_g \cdot 4 , \text{с}.
]
Так что новое положение гусеницы через 4 секунды будет:
[
\text{Новое положение гусеницы} = 0 , \text{см} - (v_g \cdot 4 , \text{с}).
]
Шаг 3: Найдите расстояние между жуком и гусеницей через 4 секунды
Знайте, что через 4 секунды расстояние между жуком и гусеницей будет 50 см:
[
\text{Расстояние} = \text{Положение жука} - \text{Положение гусеницы}.
]
То есть:
[
38 , \text{см} - (0 - v_g \cdot 4) = 50 , \text{см}.
]
Это можно записать как:
[
38 - (-4v_g) = 50.
]
Переписываем это уравнение:
[
38 + 4v_g = 50.
]
Шаг 4: Решим данное уравнение
Теперь давайте упростим уравнение:
[
4v_g = 50 - 38,
]
каким будет:
[
4v_g = 12.
]
Решив для ( v_g ), получаем:
[
v_g = \frac{12}{4} = 3 , \text{см/с}.
]
Ответ
Гусеница ползёт со скоростью 3 см/с.