Решение: Средняя скорость автомобиля равна: Vср.=(S1+S2)/(t1+t2) Расстояние первой части пути, проехавшего автомобиля составляет: S=V*t S1=4v/5*t1=4v*t1/5 Расстояние второй части пути, проехавшего автомобиля составляет: S2=2v*t2 А так как средняя скорость на всём пути равна 2v, составим уравнение: (4v*t1/5+2v*t2)/(t1+t2)=v 4v*t1/5+2v*t2=v*(t1+t2) приведём уравнение к общему знаменателю 5 4v*t1+5*2v*t2=5*v*(t1+t2) v*(4t1+10t2)=v*(5t1+5t2) Разделим левую и правую части уравнения на (v) 4t1+10t2=5t1+5t2 4t1-5t1=5t2-10t2 -t1=-5t2 умножим левую и правую части уравнения на (-1) t1=5t2 Отсюда следует, что соотношение времени равно: t1/t2=1/5
Пусть скорость первой лодки равна V, а второй - V'. Выберем систему координат, связав её с текущей водой таким образом, чтобы ось x была направлена вдоль течения, а ось y - перпендикулярно ему. Тогда для первой лодки, движущейся перпендикулярно берегу (и течению), вектор скорости относительно воды будет равен
V={Vx,Vy}={0,V},
а для второй, движущейся под углом 30º, вектор скорости составит
V={Vx',Vy'}={V'cos 30 градусов, V'sin 30 градусов}={V'^3:2, V':2}.
Время, необходимое для пересечения канала шириной l, определяется только y-компонентами скорости и равно
t=l/V=l/V':2,
откуда V' = 2V и
V'={V^3,V}.
Тогда за время t = l/V вторая лодка сместится относительно первой на расстояние
Vx't=V^3l:V=l^3,
которое при ширине канала l = 70 м составит 70·√3≈121 м.
Средняя скорость автомобиля равна:
Vср.=(S1+S2)/(t1+t2)
Расстояние первой части пути, проехавшего автомобиля составляет: S=V*t
S1=4v/5*t1=4v*t1/5
Расстояние второй части пути, проехавшего автомобиля составляет:
S2=2v*t2
А так как средняя скорость на всём пути равна 2v, составим уравнение:
(4v*t1/5+2v*t2)/(t1+t2)=v
4v*t1/5+2v*t2=v*(t1+t2) приведём уравнение к общему знаменателю 5
4v*t1+5*2v*t2=5*v*(t1+t2)
v*(4t1+10t2)=v*(5t1+5t2) Разделим левую и правую части уравнения на (v)
4t1+10t2=5t1+5t2
4t1-5t1=5t2-10t2
-t1=-5t2 умножим левую и правую части уравнения на (-1)
t1=5t2
Отсюда следует, что соотношение времени равно:
t1/t2=1/5
V={Vx,Vy}={0,V},
а для второй, движущейся под углом 30º, вектор скорости составит
V={Vx',Vy'}={V'cos 30 градусов, V'sin 30 градусов}={V'^3:2, V':2}.
Время, необходимое для пересечения канала шириной l, определяется только y-компонентами скорости и равно
t=l/V=l/V':2,
откуда V' = 2V и
V'={V^3,V}.
Тогда за время t = l/V вторая лодка сместится относительно первой на расстояние
Vx't=V^3l:V=l^3,
которое при ширине канала l = 70 м составит 70·√3≈121 м.
Ответ:121 м.