Давайте решим задачу пошагово, чтобы понять, как найти среднюю скорость при разной скорости движения на двух половинах пути.
Дано:
- Первая половина пути пройдена со скоростью \( V_1 = 56 \text{ км/ч} \)
- Вторая половина пути — со скоростью \( V_2 = 42 \text{ км/ч} \)
Что нужно найти:
- Средняя скорость за весь путь.
Шаг 1. Обозначим переменные
Обозначим длину каждого из двух участков пути как \( S_1 \) и \( S_2 \).
Из условия, что это половина пути, можно обозначить общий путь как \( S = S_1 + S_2 \), где:
\[ S_1 = S_2 \]
Пусть длина каждого участка равна \( L \). Тогда:
\[ S_1 = L, \quad S_2 = L \]
Общий путь:
\[ S = 2L \]
Шаг 2. Найдём время прохождения каждого участка
Время — это расстояние, делённое на скорость:
- Время на первую половину:
\[ t_1 = \frac{L}{V_1} = \frac{L}{56} \] - Время на вторую половину:
\[ t_2 = \frac{L}{V_2} = \frac{L}{42} \]
Общее время:
\[ T = t_1 + t_2 = \frac{L}{56} + \frac{L}{42} \]
Шаг 3. Вычислим сумму при некотором общем знаменателе
Найти сумму:
\[ T = L \left( \frac{1}{56} + \frac{1}{42} \right) \]
Общий знаменатель для 56 и 42 — их НОК (наименьшее общее кратное).
Найдём НОК:
Разложим на простые множители:
\[ 56 = 2^3 \times 7 \] \[ 42 = 2 \times 3 \times 7 \]НОК — это произведение максимальных степеней простых множителей:
\[ \text{НОК} = 2^3 \times 3 \times 7 = 8 \times 3 \times 7 = 168 \]
Теперь выражения:
\[ \frac{1}{56} = \frac{3}{168} \]
\[ \frac{1}{42} = \frac{4}{168} \]
Сумма:
\[ \frac{1}{56} + \frac{1}{42} = \frac{3}{168} + \frac{4}{168} = \frac{7}{168} \]
Общее время:
\[ T = L \times \frac{7}{168} = \frac{7L}{168} = \frac{L}{24} \]
Шаг 4. Найдём общий путь и среднюю скорость
Общий путь:
\[ S = 2L \]
Общее время:
\[ T = \frac{L}{24} \]
Средняя скорость \( V_{\text{ср}} \) задаётся формулой:
\[ V_{\text{ср}} = \frac{\text{Общий путь}}{\textье время} = \frac{S}{T} \]
Подставим значения:
\[ V_{\text{ср}} = \frac{2L}{\frac{L}{24}} = 2L \times \frac{24}{L} = 2 \times 24 = 48 \text{ км/ч} \]
Ответ:
Средняя скорость автомобиля на всём пути — 48 km/ч.