Чтобы найти среднюю скорость поезда на всем пути, нужно учитывать, что средняя скорость не является просто средним арифметическим двух скоростей. Средняя скорость рассчитывается по формуле:
[
V_{ср} = \frac{общий \ путь}{общее \ время}
]
Предположим, что весь путь составляет (2d), где (d) — это половина пути. Тогда поезд проходит первую половину пути (d) со скоростью 40 км/ч, а вторую половину (d) — со скоростью 60 км/ч.
- Рассчитаем время, затраченное на первую половину пути:
[
t_1 = \frac{d}{40}
]
- Рассчитаем время, затраченное на вторую половину пути:
[
t_2 = \frac{d}{60}
]
- Найдем общее время движения:
[
t_{общ} = t_1 + t_2 = \frac{d}{40} + \frac{d}{60}
]
Чтобы сложить дроби, приведем их к общему знаменателю:
[
t_{общ} = \frac{3d}{120} + \frac{2d}{120} = \frac{5d}{120} = \frac{d}{24}
]
- Теперь рассчитаем среднюю скорость:
[
V{ср} = \frac{2d}{t{общ}} = \frac{2d}{d/24} = 2d \times \frac{24}{d} = 48 \text{ км/ч}
]
Таким образом, средняя скорость движения поезда составляет 48 км/ч.