Задачи › Равномерное движение, средняя скорость

Необычный день

  1. Необычный день

    Санкт-Петербургская 2019/20, 8 кл.
    5/10

    Каждый день мистер Смит ездит из дома на работу и обратно по одному и тому же маршруту (показан пунктиром), с одной и той же постоянной скоростью, и всегда приезжает вовремя. Но однажды утром Смит ошибся, и на центральном перекрёстке поехал не туда. Чтобы наверстать время, он тут же выбрал оптимальный маршрут, увеличил скорость, но всё равно опоздал на работу. Возвращаясь домой, Смит опять ошибся на том же перекрёстке. Он снова выбрал оптимальный маршрут, но в этот раз уже не увеличивал скорость. Оказалось, что вечером на дорогу домой у него ушло столько же времени как и утром на дорогу до работы. Во сколько раз Смит увеличил скорость утром?

    В городе запрещён разворот (в том числе на перекрёстках), все дороги одинаковы, поворот происходит достаточно быстро.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Перечислите все возможные маршруты с ошибкой на перекрёстке для утра и для вечера. Сравните их времена с обычным временем поездки; вечером время больше обычного, значит, подходит только один вариант. Подставьте его в уравнение для утра.

    Ответ

    в \(\dfrac{5}{3}\) раза.

    Решение

    Пусть длина одного участка дороги равна \(\ell\), обычная скорость мистера Смита \(v\). Тогда обычно поездка от дома до работы занимает время \(T_{\text{обычно}} = \dfrac{3\ell}{v}\).

    Утром на центральном перекрёстке Смит мог проехать с увеличенной скоростью \(nv\) либо участок \(3\ell\), либо участок \(5\ell\). Поэтому время поездки на работу могло быть \[T^{\text{I}}_{\text{утро}} = \frac{2\ell}{v}+\frac{3\ell}{nv}, \qquad T^{\text{II}}_{\text{утро}} = \frac{2\ell}{v}+\frac{5\ell}{nv}.\] Вечером с обычной скоростью Смит проезжал либо \(5\ell\), либо \(3\ell\): \(T^{\text{I}}_{\text{вечер}} = \dfrac{5\ell}{v}\), \(T^{\text{II}}_{\text{вечер}} = \dfrac{3\ell}{v}\).

    По условию вечерняя поездка заняла больше времени, чем обычно, значит, подходит только \(T_{\text{вечер}} = \dfrac{5\ell}{v}\).

    Приравняем времена утром и вечером. В первом варианте получаем \(\dfrac{3\ell}{nv}=\dfrac{3\ell}{v}\), откуда \(n=1\): скорость не увеличивалась, это не подходит по условию. Во втором варианте \(\dfrac{5\ell}{nv}=\dfrac{3\ell}{v}\), откуда \(n=\dfrac{5}{3}\).

    Значит, мистер Смит увеличил скорость в \(\dfrac{5}{3}\) раза.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи