Задачи › Относительность движения, сложение скоростей

Две автомобильные пробки

  1. Две автомобильные пробки

    Росатом 2016/17, 7 кл.
    4/10

    На прямом шоссе в обоих направлениях медленно движутся две автомобильные пробки. Известно, что машины в одном направлении едут со скоростью вдвое большей, чем в другом. По разделительной полосе между двумя половинами шоссе едет автомобиль скорой помощи со скоростью \(v\) в том же направлении, что и более быстрая половина шоссе. Водитель скорой помощи заметил, что он обгоняет машины, движущиеся в том же направлении в \(n=6\) раз реже, чем встречается со встречными машинами. Найти скорости машин в пробке. Считать, что расстояние между всеми машинами в пробке одинаковое.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Относительные скорости дают интервалы времени между встречами. Для машин, едущих навстречу, относительная скорость — сумма скоростей, для попутных — разность.

    Ответ

    Скорость машин в медленной половине пробки \(u=\dfrac{5v}{13}\), в быстрой \(2u=\dfrac{10v}{13}\).

    Решение

    Пусть расстояние между машинами в пробках, движущихся и в одном, и в противоположном направлении, равно \(l\), скорость пробки в одном направлении — \(2u\), в другом — \(u\). Используя известные формулы встречи двух тел, движущихся навстречу друг другу и друг за другом, найдем интервалы времени между встречами автомобиля скорой помощи со встречными машинами и машинами, движущимися в том же направлении: \[\Delta t_1=\frac{l}{v-2u}\quad\text{(в том же направлении)},\qquad \Delta t_2=\frac{l}{v+u}\quad\text{(в противоположном направлении)}.\] Из условия находим \[\frac{\Delta t_1}{\Delta t_2}=\frac{v+u}{v-2u}=n.\] Отсюда находим скорость машин в пробке \[u=\frac{(n-1)v}{2n+1}=\frac{5v}{13}\qquad\text{и}\qquad 2u=\frac{10v}{13}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи