Для того чтобы найти среднюю скорость автомобиля на протяжении всего пути, нужно учитывать не только скорости на различных участках пути, но и времена, затраченные на прохождение этих участков. Средняя скорость определяется как общее расстояние, разделенное на общее время движения.
Рассмотрим, что общая длина трассы составляет (2D), где (D) — длина каждой половины трассы.
- Время, затраченное на первую половину трассы:
Скорость на первой половине трассы равна 54 км/ч. Время, затраченное на прохождение первой половины трассы, можно найти по формуле:
[ t_1 = \frac{D}{54} ]
- Время, затраченное на вторую половину трассы:
Скорость на второй половине трассы равна 90 км/ч. Время, затраченное на прохождение второй половины трассы, можно найти по формуле:
[ t_2 = \frac{D}{90} ]
- Общее время, затраченное на весь путь:
Общее время ( t ) будет суммой времени, затраченного на каждую половину трассы:
[ t = t_1 + t_2 = \frac{D}{54} + \frac{D}{90} ]
Чтобы сложить эти дроби, приведем их к общему знаменателю:
[ t = \frac{D}{54} + \frac{D}{90} = \frac{5D}{270} + \frac{3D}{270} = \frac{8D}{270} = \frac{4D}{135} ]
- Общее расстояние:
Общее расстояние равно (2D).
- Средняя скорость:
Средняя скорость ( v{\text{ср}} ) определяется как отношение общего расстояния к общему времени:
[ v{\text{ср}} = \frac{\text{Общее расстояние}}{\text{Общее время}} = \frac{2D}{\frac{4D}{135}} = \frac{2D \cdot 135}{4D} = \frac{2 \cdot 135}{4} = \frac{270}{4} = 67.5 \, \text{км/ч} ]
Таким образом, средняя скорость автомобиля на протяжении всего пути составляет 67.5 км/ч.