Давайте решим задачу шаг за шагом.
Вводим обозначения:
- Обозначим скорость, с которой первая труба пропускает воду, как \( x \) литров в минуту.
- Тогда скорость второй трубы будет \( x + 6 \) литров в минуту, так как первая труба пропускает на 6 литров воды в минуту меньше.
Определяем время заполнения:
- Для первой трубы: чтобы заполнить резервуар объемом 180 литров, время заполнения будет \( \frac{180}{x} \) минут.
- Для второй трубы: время заполнения будет \( \frac{180}{x + 6} \) минут.
Согласно условию задачи, первая труба заполняет резервуар на 5 минут дольше, чем вторая труба:
\[ \frac{180}{x} = \frac{180}{x + 6} + 5 \]
Упрощаем уравнение:
- Умножим все части уравнения на \( x(x + 6) \), чтобы избавиться от дробей: \[ 180(x + 6) = 180x + 5x(x + 6) \]
- Раскроем скобки: \[ 180x + 1080 = 180x + 5x^2 + 30x \]
- Сократим \( 180x \) с обеих сторон: \[ 1080 = 5x^2 + 30x \]
Переносим все в одну сторону: \[ 5x^2 + 30x - 1080 = 0 \]
- Упростим уравнение, разделив все на 5: \[ x^2 + 6x - 216 = 0 \]
Решаем квадратное уравнение:
- Используем формулу корней квадратного уравнения \( x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \), где \( a = 1 \), \( b = 6 \), \( c = -216 \): \[ x = \frac{-6 \pm \sqrt{6^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-216)}}{2 \cdot 1} \] \[ x = \frac{-6 \pm \sqrt{36 + 864}}{2} \] \[ x = \frac{-6 \pm \sqrt{900}}{2} \] \[ x = \frac{-6 \pm 30}{2} \]
Находим корни:
- Первый корень: \[ x = \frac{24}{2} = 12 \]
- Второй корень: \[ x = \frac{-36}{2} = -18 \quad (\text{отрицательное значение не имеет смысла в данном контексте}) \]
Таким образом, скорость первой трубы составляет 12 литров в минуту.
- Проверка:
- Скорость второй трубы: \( 12 + 6 = 18 \) литров в минуту.
- Время для первой трубы: \( \frac{180}{12} = 15 \) минут.
- Время для второй трубы: \( \frac{180}{18} = 10 \) минут.
- Разница во времени: \( 15 - 10 = 5 \) минут.
Ответ: Первая труба пропускает 12 литров воды в минуту.