Чтобы найти среднюю скорость, нужно учитывать, что Винни-Пух проходил две половины пути с разными скоростями. Средняя скорость рассчитывается как отношение общего пути ко времени, затраченному на его прохождение:
[
v{\text{ср}} = \frac{S{\text{общ}}}{t_{\text{общ}}}.
]
Дано:
- Первая половина пути ( S_1 = \frac{S}{2} ) со скоростью ( v_1 = 20 \, \text{см/с} ),
- Вторая половина пути ( S_2 = \frac{S}{2} ) со скоростью ( v_2 = 30 \, \text{см/с} ),
- Общий путь ( S = S_1 + S_2 ).
Шаг 1. Найдём время, затраченное на каждую часть пути:
Время можно найти по формуле ( t = \frac{S}{v} ). Для первой половины пути:
[
t_1 = \frac{S_1}{v_1} = \frac{\frac{S}{2}}{20} = \frac{S}{40}.
]
Для второй половины пути:
[
t_2 = \frac{S_2}{v_2} = \frac{\frac{S}{2}}{30} = \frac{S}{60}.
]
Шаг 2. Найдём общее время:
Общее время ( t_{\text{общ}} ) равно сумме времени на первую и вторую половины пути:
[
t_{\text{общ}} = t_1 + t_2 = \frac{S}{40} + \frac{S}{60}.
]
Приведём дроби к общему знаменателю (наименьший общий знаменатель — 120):
[
t_{\text{общ}} = \frac{3S}{120} + \frac{2S}{120} = \frac{5S}{120} = \frac{S}{24}.
]
Шаг 3. Найдём среднюю скорость:
Средняя скорость рассчитывается как:
[
v{\text{ср}} = \frac{S{\text{общ}}}{t_{\text{общ}}}.
]
Общий путь ( S{\text{общ}} = S ), а общее время ( t{\text{общ}} = \frac{S}{24} ). Подставим:
[
v_{\text{ср}} = \frac{S}{\frac{S}{24}} = 24 \, \text{см/с}.
]
Ответ:
Средняя скорость Винни-Пуха составляет 24 см/с.
Правильный вариант ответа: 1) 24 см/с.