Задачи › Относительность движения, сложение скоростей

Эскалаторы в метро

  1. Эскалаторы в метро

    «Надежда энергетики» 2016/17, 9 кл.
    5/10

    Однажды ранним утром друзья Петя, Катя и Вася пришли на станцию метро, имевшую три одинаковых эскалатора. Первый эскалатор работал на подъём, второй — на спуск, а третий стоял. Ребята спустились на платформу бегом, каждый по своему эскалатору: Петя — по первому, Катя — по второму, Вася — по третьему. Спускаясь, ребята считали пройденные ступеньки. Петя насчитал \(N_1 = 80\) ступенек, а Катя — \(N_2 = 48\). Сколько ступенек насчитал Вася, если скорости бега Пети и Кати (относительно их эскалаторов) относились как \(5\!:\!3\)?

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Запишите длину эскалатора двумя способами для Пети и Кати: через число ступенек и через время бега, учитывая скорость эскалатора и скорость бега относительно него.

    Ответ

    \(N = 64\) ступеньки.

    Решение

    Обозначения: \(x\) — ширина одной ступеньки, \(k = \dfrac{5}{3}\), \(N\) — ступеньки, насчитанные Васей, \(u\) — скорость эскалатора, \(v\) — скорость бега Кати относительно эскалатора, \(kv\) — скорость бега Пети относительно эскалатора. Тогда \[\begin{cases} S = Nx = (kv - u)\,t_1 = (kv - u)\dfrac{N_1 x}{kv}, \\[2mm] S = Nx = (v + u)\,t_2 = (v + u)\dfrac{N_2 x}{v}, \end{cases}\] откуда \[\begin{cases} N_1 u = kv(N_1 - N), \\ N_2 u = v(N - N_2), \end{cases} \qquad \frac{N_1}{N_2} = k\cdot\frac{N_1 - N}{N - N_2}.\] Отсюда \(N(N_1 + kN_2) = (k+1)N_1N_2\) и \[N = \frac{(k+1)N_1N_2}{N_1 + kN_2} = \frac{8}{3}\cdot\frac{80\cdot 48}{80 + 80} = 64.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи