Давайте разберём задачу пошагово, чтобы понять все моменты и дать подробное решение.
Дано:
- Время в пути ( t = 5 ) минут
- Расстояние, проеханное водителем, ( S = 5 ) км
- Абсолютная погрешность измерения расстояния ( \Delta S = 0,5 ) км
- Ограничение скорости на трассе ( V_{огр} = 70 ) км/ч
1. Расчёт скорости автомобиля
Шаг 1: Переведём время из минут в часы, так как скорость обычно выражают в км/ч:
[
t = 5 \text{ минут} = \frac{5}{60} \text{ часа} = \frac{1}{12} \text{ часа} \approx 0,0833 \text{ часа}
]
Шаг 2: Найдём среднюю скорость по формуле:
[
V = \frac{S}{t} = \frac{5 \text{ км}}{1/12 \text{ часа}} = 5 \times 12 = 60 \text{ км/ч}
]
Ответ: Средняя скорость автомобиля — 60 км/ч
2. Расчёт абсолютной погрешности скорости
Погрешность скорости обусловлена погрешностью измерения расстояния, поскольку время измерено точно.
Шаг 1: Вычислим погрешность скорости, используя формулу для погрешности при делении:
[
\Delta V = V \times \frac{\Delta S}{S}
]
где:
- ( V = 60 ) км/ч
- ( \Delta S = 0,5 ) км
- ( S = 5 ) км
Шаг 2: Подставим значения:
[
\Delta V = 60 \times \frac{0,5}{5} = 60 \times 0,1 = 6 \text{ км/ч}
]
Ответ: Абсолютная погрешность скорости — 6 км/ч
Краткое пояснение:
Погрешность в скорости пропорциональна погрешности измерения расстояния и зависит от самой скорости. В данном случае, с учётом погрешности в 0,5 км, итоговая погрешность скорости составляет 6 км/ч.
3. Можно ли утверждать, что водитель не превышал ограничение 70 км/ч?
Шаг 1: Учтём погрешность измерения скорости.
Средняя скорость равна 60 км/ч, а погрешность — до ±6 км/ч, то есть:
[
V_{min} = 60 - 6 = 54 \text{ км/ч}
]
[
V_{max} = 60 + 6 = 66 \text{ км/ч}
]
Шаг 2: Анализ.
- Максимально возможная реальная скорость, с учётом погрешности, — 66 км/ч, что не превышает ограничение 70 км/ч.
- Минимум — 54 км/ч, что явно ниже предела.
Вывод:
На основании измеренной скорости с учётом погрешности, можно сказать, что вероятно, водитель не превышал разрешённый лимит в 70 км/ч, так как даже при максимальной погрешности он не достиг этого значения.
Итог:
- Расчет скорости: 60 км/ч
- Погрешность скорости: ±6 км/ч
- Можно ли утверждать, что он не превышает 70 км/ч? — Да, с учётом погрешности, вероятность превышения маловероятна.