Для решения задачи сначала найдем время, затраченное автомобилем на каждую часть пути.
- Путь от Москвы до Подольска:
Пусть весь путь от Москвы до Подольска составляет ( S ) километров.
Из условия задачи известно, что первую половину пути автомобиль двигался со скоростью ( v_1 = 80 ) км/ч. Оставшуюся половину пути, которая составляет 20 км, он ехал со скоростью ( v_2 = 10 ) км/ч.
Пусть первая половина пути равна ( \frac{S}{2} ).
Таким образом, из условия задачи можно записать:
[ \frac{S}{2} = 20 \, \text{км} ]
Следовательно, весь путь ( S ) будет равен:
[ S = 2 \times 20 = 40 \, \text{км} ]
- Время на первую половину пути:
Первая половина пути ( \frac{S}{2} = 20 ) км, скорость на этом участке ( v_1 = 80 ) км/ч.
Время на первую половину пути:
[ t_1 = \frac{\frac{S}{2}}{v_1} = \frac{20}{80} = 0.25 \, \text{ч} ]
- Время на вторую половину пути:
Вторая половина пути равна 20 км, скорость на этом участке ( v_2 = 10 ) км/ч.
Время на вторую половину пути:
[ t_2 = \frac{20}{10} = 2 \, \text{ч} ]
- Общее время в пути:
Общее время, затраченное автомобилем на путь от Москвы до Подольска, равно сумме времени на обе половины пути:
[ t_{\text{общ}} = t_1 + t_2 = 0.25 \, \text{ч} + 2 \, \text{ч} = 2.25 \, \text{ч} ]
Теперь, чтобы определить, с какой постоянной скоростью должен был двигаться велосипедист, чтобы преодолеть это расстояние за то же время, что и автомобиль, используем формулу скорости:
Скорость ( v ) равна расстоянию ( S ), деленному на время ( t ):
[ v = \frac{S}{t} ]
Где:
- ( S = 40 \, \text{км} ) — общее расстояние.
- ( t = 2.25 \, \text{ч} ) — общее время.
Подставив значения, получаем:
[ v = \frac{40}{2.25} \approx 17.78 \, \text{км/ч} ]
Таким образом, чтобы преодолеть расстояние от Москвы до Подольска за то же время, что и автомобиль, велосипедист должен двигаться с постоянной скоростью приблизительно 17.78 км/ч.