Давайте решим задачу по шагам и подробно объясним каждый из них.
Задача:
Велосипедист проехал половину пути со скоростью 16 км/ч, вторую половину — со скоростью 12 км/ч. Нужно найти его среднюю скорость за весь путь.
Шаг 1: Обозначим переменные
Пусть весь путь равен \( S \) км.
Тогда каждая половина пути равна \( \frac{S}{2} \) км.
Шаг 2: Найдём время, затраченное на каждую половину
Для первой половины пути со скоростью 16 км/ч:
\[ t_1 = \frac{\text{расстояние}}{\text{скорость}} = \frac{\frac{S}{2}}{16} = \frac{S}{2} \times \frac{1}{16} = \frac{S}{32} \]
Для второй половины пути со скоростью 12 км/ч:
\[ t_2 = \frac{\frac{S}{2}}{12} = \frac{S}{2} \times \frac{1}{12} = \frac{S}{24} \]
Шаг 3: Общие затраты времени
Общее время:
\[ T = t_1 + t_2 = \frac{S}{32} + \frac{S}{24} \]
Чтобы сложить эти дроби, найдём их общий знаменатель.
Общий знаменатель — 96:
\[ T = \frac{S \times 3}{96} + \frac{S \times 4}{96} = \frac{3S + 4S}{96} = \frac{7S}{96} \]
Шаг 4: Средняя скорость
Средняя скорость \( V_{ср} \) определяется как:
\[ V_{ср} = \frac{\text总ий пройденный путь}{общее время} \]
Общая длина пути — это \( S \).
Подставим значения:
\[ V_{ср} = \frac{S}{T} = \frac{S}{\frac{7S}{96}} = S \times \frac{96}{7S} = \frac{96}{7} \]
Значит:
\[ V_{ср} \approx 13,71 \text{ км/ч} \]
Ответ:
Средняя скорость велосипедиста — примерно 13,71 км/ч.
Если нужно округлить, можно сказать около 13,7 км/ч.