Для решения этой задачи нам необходимо записать уравнения движения для каждого автомобиля, исходя из заданных условий.
Предположим, что автомобили начинают движение одновременно в момент времени ( t = 0 ).
Первый автомобиль:
- Скорость первого автомобиля ( v_1 = 10 ) м/с.
- Допустим, он начинает движение из точки ( x_1(0) = 0 ).
Уравнение движения первого автомобиля будет:
[
x_1(t) = x_1(0) + v_1 \cdot t = 0 + 10t = 10t
]
Второй автомобиль:
- Скорость второго автомобиля ( v_2 = 20 ) м/с.
- Он начинает движение из точки, находящейся на расстоянии 3 км от первого автомобиля, то есть ( x_2(0) = 3000 ) м (поскольку 1 км = 1000 м).
Уравнение движения второго автомобиля будет:
[
x_2(t) = x_2(0) - v_2 \cdot t = 3000 - 20t
]
Здесь мы вычитаем скорость второго автомобиля, потому что он движется в противоположном направлении (навстречу первому автомобилю).
Теперь у нас есть два уравнения движения:
- Для первого автомобиля: ( x_1(t) = 10t ).
- Для второго автомобиля: ( x_2(t) = 3000 - 20t ).
Когда два автомобиля встретятся, их координаты будут равны, то есть:
[
10t = 3000 - 20t
]
Решим это уравнение для ( t ):
[
10t + 20t = 3000
]
[
30t = 3000
]
[
t = 100 \text{ секунд}
]
Таким образом, через 100 секунд после начала движения два автомобиля встретятся.