Задача: первый полпути пройден со скоростью 15 км/ч, второй полпути — со скоростью 10 км/ч. Найти среднюю скорость на всем пути.
Решение 1 (через общую длину и времена)
- Пусть общий путь равен S. Первая половина имеет длину S/2, вторая — S/2.
- Время в пути для первого полпути: t1 = (S/2) / 15.
- Время для второго полпути: t2 = (S/2) / 10.
- Общее время T = t1 + t2 = S/2 (1/15 + 1/10) = S/2 (2/30 + 3/30) = S/2 · 5/30 = S/12.
- Средняя скорость v_avg = общий путь / общее время = S / (S/12) = 12 км/ч.
Решение 2 (через одну половину расстояния d)
- Пусть каждая половина пути равна d, всего пути 2d.
- Время на первую половину: t1 = d / 15.
- Время на вторую половину: t2 = d / 10.
- Общее время: T = d/15 + d/10 = d(1/15 + 1/10) = d(2/30 + 3/30) = d/6.
- Средняя скорость: v_avg = 2d / (d/6) = 12 км/ч.
Ответ: 12 км/ч.
Пояснение: при равных расстояниях между двумя скоростями средняя скорость равна гармоническому среднему: v_avg = 2·v1·v2/(v1+v2) = 2·15·10/(15+10) = 300/25 = 12 км/ч.