Для решения этой задачи начнем с обозначения необходимых переменных и дальнейших рассуждений.
Обозначим:
- \( V \) - общий объем бака (в литрах).
- \( v \) - скорость заполнения всего бака (литров в час).
- \( t_1 \) - время, затраченное на заполнение первой части бака.
- \( t_2 \) - время, затраченное на заполнение второй части бака.
- \( V_1 \) - объем первой части бака.
- \( V_2 \) - объем второй части бака.
1. Определим скорости и время заполнения частей бака.
Согласно условиям задачи, первая часть бака заполнилась со скоростью, в 2 раза меньшей, чем средняя скорость заполнения всего бака:
\[ v_1 = \frac{v}{2} \]
Скорость заполнения второй части увеличилась в 3 раза по сравнению со скоростью заполнения первой части:
\[ v_2 = 3v_1 = 3 \cdot \frac{v}{2} = \frac{3v}{2} \]
Теперь можем связать объемы частей бака и время заполнения.
Объем первой части можно выразить через объем и скорость:
\[ V_1 = v_1 \cdot t_1 = \frac{v}{2} \cdot t_1 \]
Объем второй части заполнившейся за время \( t_2 \):
\[ V_2 = v_2 \cdot t_2 = \frac{3v}{2} \cdot t_2 \]
2. Найдем отношение времён, затраченных на заполнение первой и второй частей бака.
Общий объем бака можно выразить как сумму объемов его частей:
\[ V = V_1 + V_2 \]
Подставляем значения для этих объемов:
\[ V = \frac{v}{2} \cdot t_1 + \frac{3v}{2} \cdot t_2 \]
Чтобы найти отношение времён, получится следующее:
\[ V = \frac{v}{2} t_1 + \frac{3v}{2} t_2 \]
Можно упростить это уравнение, разделив его на \( v \):
\[ \frac{V}{v} = \frac{1}{2} t_1 + \frac{3}{2} t_2 \]
Теперь выразим \( t_1 \) и \( t_2 \):
\[ \frac{V}{v} = \frac{1}{2} t_1 + \frac{3}{2} t_2 \]
Решив это уравнение для \( t_1 \) и \( t_2 \), мы получим:
Перепишем:
\[ \frac{V}{v} - \frac{3}{2} t_2 = \frac{1}{2} t_1 \]
Отсюда получаем:
\[ t_1 = \frac{2}{1} \left(\frac{V}{v} - \frac{3}{2} t_2\right) = 2 \cdot \frac{V}{2v} - 3t_2 \]
Чтобы найти отношение времен, требуется сумма:
\[ \frac{t_1}{t_2} = \frac{1}{3} \]
3. Найдите отношение объемов второй и первой частей бака.
Отношение объемов \( V_2 \) и \( V_1 \):
\[ \frac{V_2}{V_1} = \frac{\frac{3v}{2} \cdot t_2}{\frac{v}{2} \cdot t_1} = \frac{3 \cdot t_2}{t_1} \]
Подставив найденное ранее:
\[ \frac{V_2}{V_1} = \frac{3 \cdot t_2}{\frac{1}{3} t_2} = 9 \]
Таким образом, мы нашли:
- Отношение времён, затраченных на заполнение первой и второй частей бака: \( 1:3 \).
- Отношение объёмов второй и первой частей бака: \( 9:1 \).