Рассмотрим задачу по шагам, чтобы найти расход бензина на проселочных дорогах.
Дано:
- Расход на шоссе: 5,8 л/100км
- Расстояние по шоссе: 41 км
- Скорость по шоссе: 50 км/ч
- Скорость по проселочной дороге: 30 км/ч
- Расстояние из Антоновки до Богданово через Ванютино равно расстоянию по краткому пути, то есть оба маршрута требуют одинакового объема бензина.
Шаг 1. Обозначения переменных
Пусть:
- \( x \) — расход бензина на проселочных дорогах (л/100км)
- \( D \) — расстояние по проселочной дороге (км)
Также, поскольку объем бензина одинаков на оба маршрута, то сумма расходов по длинным и коротким маршрутам должна давать одинаковое значение.
Шаг 2. Расчет времени для каждого маршрута
- Время по шоссе: \( t_{ш} = \frac{41}{50} \) часов
- Время по просёлочной дороге: \( t_{п} = \frac{D}{30} \) часов
Шаг 3. Расчет расхода топлива
Маршрут 1: Из Антоновки -> Ванютино -> Богданово (через шоссе):
- Расстояние по шоссе: 41 км
- Расход бензина: \( R_{ш} = \frac{41 \times 5,8}{100} \) литров
Маршрут 2: По кратчайшему пути (через Ванютино и дальнейший просёлочный путь):
- Расстояние: \( D \) км по просёлочной дороге
- Расход бензина: \( R_{п} = \frac{D \times x}{100} \)
Шаг 4. Условие равного расхода бензина
Так как объем бензина равен, то:
\[ \frac{41 \times 5,8}{100} = \frac{D \times x}{100} \]
или
\[ 41 \times 5,8 = D \times x \]
Шаг 5. Выразим \( D \)
Зная, что расстояние по шоссе равно 41 км, и при этом путь через Ванютино и по просёлочной дороге равен по объёму бензина, то:
\[ D = \frac{41 \times 5,8}{x} \]
Шаг 6. Время пути и эффективность
Пусть время пути по маршруту через Ванютино (по просёлочной дороге) равно времени по маршруту по шоссе:
\[ \frac{D}{30} = \frac{41}{50} \]
Отсюда найдем \( D \):
\[ D = \frac{41}{50} \times 30 = 41 \times \frac{30}{50} = 41 \times 0.6 = 24.6 \text{ км} \]
Шаг 7. Найдём расход бензина \( x \)
Подставим значение \( D = 24.6 \):
\[ D = \frac{41 \times 5,8}{x} \]
\[ 24.6 = \frac{41 \times 5,8}{x} \]
Решим уравнение относительно \( x \):
\[ x = \frac{41 \times 5,8}{24.6} \]
Вычислим числитель:
\[ 41 \times 5,8 = 237.8 \]
Теперь:
\[ x = \frac{237.8}{24.6} \approx 9.66 \text{ л/100 км} \]
Ответ:
Машина дедушки на проселочных дорогах расходует примерно 9,66 литров бензина на 100 км.