Trên quãng đường từ A đến B lúc 7 giờ có hai xe đạp khởi hành cùng một lúc đi từ A đến B, xe đạp 1 có vận tốc 15km/h; xe đạp 2 có vận tốc 20km/h. Sau đó 1 giờ có một xe máy khởi hành từ A cũng đi về B, xe máy đuổi kịp xe đạp 1 và sau đó 1 giờ đuổi kịp xe đạp 2. Khi đuổi kịp xe đạp 2 xe máy dừng lại 10 phút rồi quay về A. Hỏi rằng trên đường quay về A xe máy gặp lại xe đạp 1 lúc mấy giờ? Giả sử rằng trong suốt cuộc hành trình vận tốc các xe không thay đổi.
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Tóm tắt:
${{v}_{1}}:15\left( km/h \right)$ , ${{s}_{1}}$
${{v}_{2}}:20\left( km/h \right)$ , ${{s}_{2}}$
${{v}_{3}}\,,\,{{s}_{3}}$
Lúc $7$ giờ:
${{s}_{1}}=0\left( km \right)$
${{s}_{2}}=0\left( km \right)$
${{s}_{3}}=0\left( km \right)$
Lúc $8$ giờ:
${{s}_{1}}=15\left( km \right)$
${{s}_{2}}=20\left( km \right)$
${{s}_{3}}=0\left( km \right)$
Gọi $t$ là khoảng thời gian xe đạp $3$ đuổi kịp xe đạp $1$, vậy ta có phương trình như sau:
${{v}_{3}}.t=15+{{v}_{1}}.t$
$\to {{v}_{3}}.t=15+15.t$
Vì xe đạp $3$ đuổi kịp xe đạp $1$ và sau đó $1$ giờ đuổi kịp xe đạp $2$, nên ta có phương trình thứ hai như sau:
${{v}_{3}}\left( t+1 \right)=20+{{v}_{2}}\left( t+1 \right)$
$\to {{v}_{3}}\left( t+1 \right)=20+20\left( t+1 \right)$
Như vậy ta sẽ có hệ phương trình như sau:
$\begin{cases}v_3.t=15+15.t\\v_3\left(t+1\right)=20+20\left(t+1\right)\end{cases}$
Đây là hệ phương trình $2$ ẩn, chắc chắn sẽ tìm được ( cái này bạn tự tính nha )
$\to \begin{cases}v_3=30\left(km/h\right)\\t=1\left(h\right)\end{cases}$
Vậy ta sẽ có được:
Xe đạp $3$ đuổi kịp xe đạp $1$ sau 1 giờ
Xe đạp $3$ đuổi kịp xe đạp $2$ sau $2$ giờ:
Sau $2$ giờ, xe đạp $3$ đi được quãng đường ${{s}_{3}}=30.2=60\left( km \right)$
Sau 2 giờ, xe đạp $1$ đi được quãng đường ${{s}_{1}}=15+15.2=45\left( km \right)$
Sau đó thì xe đạp $3$ nghỉ $10$ phút, tức là ${{s}_{3}}$ vẫn là $60\left( km \right)$
Còn xe đạp $1$ lúc này đang đi được ${{s}_{1}}=45+15.\frac{10}{60}=47,5\left( km \right)$
Vậy ta gọi ${{t}_{1}}$ là khoảng thời gian xe đạp $1$ và xe đạp $3$ gặp nhau:
Lúc này ta sẽ có phương trình như sau:
$47,5+15.{{t}_{1}}=60-30.{{t}_{1}}$ ( vì $2$ đang đi về phía nhau nên ở đây phải là dấu trừ )
Giải ra được ${{t}_{1}}=\frac{5}{18}\left( h \right)$
Vậy sau $\frac{5}{18}\left( h \right)$ thì xe đạp $1$ và xe đạp $3$ gặp nhau