Давайте разберем задачу по шагам.
Условие:
- В течение первых ( a ) часов поезд двигался со скоростью ( U_1 ) км/ч.
- В течение последующих ( b ) часов поезд двигался со скоростью ( U_2 ) км/ч.
Нужно записать выражения для следующих величин:
1. Общее время движения:
Общее время движения поезда складывается из времени, затраченного на первый и второй участки пути. Учитывая, что первый участок занимает ( a ) часов, а второй ( b ) часов, общее время можно записать как:
[
T = a + b
]
где ( T ) — общее время движения.
2. Путь, пройденный со скоростью ( U_1 ) км/ч:
Путь, пройденный за время ( a ) часов со скоростью ( U_1 ), находится по формуле ( S = V \cdot t ), где ( V ) — скорость, ( t ) — время. Для первого участка пути:
[
S_1 = U_1 \cdot a
]
где ( S_1 ) — путь, пройденный со скоростью ( U_1 ).
3. Путь, пройденный со скоростью ( U_2 ) км/ч:
Аналогично, путь, пройденный за ( b ) часов со скоростью ( U_2 ), рассчитывается как:
[
S_2 = U_2 \cdot b
]
где ( S_2 ) — путь, пройденный со скоростью ( U_2 ).
4. Весь путь:
Весь путь ( S ) равен сумме путей, пройденных на первом и втором участках:
[
S = S_1 + S_2
]
Подставляя ( S_1 ) и ( S_2 ), выражаем весь путь:
[
S = U_1 \cdot a + U_2 \cdot b
]
5. Средняя скорость движения:
Средняя скорость определяется как отношение всего пройденного пути ( S ) ко всему времени движения ( T ). Формула для средней скорости:
[
V{\text{ср}} = \frac{S}{T}
]
Подставим значения ( S ) и ( T ):
[
V{\text{ср}} = \frac{U_1 \cdot a + U_2 \cdot b}{a + b}
]
Ответ:
- Общее время движения: ( T = a + b )
- Путь, пройденный со скоростью ( U_1 ): ( S_1 = U_1 \cdot a )
- Путь, пройденный со скоростью ( U_2 ): ( S_2 = U_2 \cdot b )
- Весь путь: ( S = U_1 \cdot a + U_2 \cdot b )
- Средняя скорость движения: ( V_{\text{ср}} = \frac{U_1 \cdot a + U_2 \cdot b}{a + b} )
Все формулы записаны в общем виде и могут быть использованы для любых значений ( a ), ( b ), ( U_1 ), ( U_2 ).