Для наглядности представим или нарисуем прямую AB, по которой движутся мальчики навстречу друг другу и плавает туда-сюда дельфин. Назовём каждое движение дельфина в одну сторону до момента поворота обратно - ХОДКА. Назовём мальчика, скорость которого = 1 км/ч - A. Назовём мальчика, скорость которого 2 км/ч - B. Пусть на старте первой ходки (когда расстояние между мальчиками = 1 километр), дельфин находится рядом с В... ... Скорость дельфина в 10 раз больше скорости A. Это значит, за первую ходку дельфин проплывёт в 10 раз больший путь, чем A, пока дельфин и A не встретятся... ...Мысленно делим прямую AB на 11 частей и видим, что к первой встрече А с дельфином A проплыл 1/11 километра, а дельфин 10/11 километра. Считаем: 1/11≈ 0,(09) км - проплыл за первую ходку дельфина А. Скорость В в 2 раза больше скорости А - значит он за то же время проплыл в 2 раза больше: 0,(09)×2≈ 0,(18) км 0,(09)×10≈0,(90)≈0,9 км проплыл дельфин за первую ходку. 1- 0,(09) - 0,(18) ≈ 0,73 км (730 метров) осталось между А и В после первой ходки дельфина... ... Скорость дельфина в 5 раз больше скорости В. Значит, пока В плывёт 1/6 часть от 0,73 км, дельфин проплывёт 5/6 от 0,73 км. А же проплывёт за тот же отрезок времени в 2 раза меньше В, то есть 1/12 от 0,73 км. Считаем: 0,73 : 6 ≈ 0,121(6) км проплыл В за вторую ходку дельфина. 0,73 : 6 × 5 ≈ 0,608(3) км проплыл дельфин за вторую свою ходку. 0,73 :12 ≈ 0,0608(3) км проплыл А за вторую ходку дельфина. 0,73 - 0,121(6) - 0,0608(3) ≈ 0,54757 км осталось между мальчиками после второй ходки дельфина... ...Третью ходку дельфин опять плывёт навстречу А, чья скорость в 10 раз меньше его скорости - значит оставшийся путь 0,54757 км нужно снова поделить на 11 частей, из которых 10 проплывёт дельфин, а одну А. Две одиннадцатых от 0,54757 проплывёт В. 0,54757: 11 ≈ 0,04977(90) км проплыл A за 3ю ходку 0,54757: 11 ×10 ≈ 0,4977(90) км проплыл дельфин за 3ю ходку 0,54757: 11 × 2 ≈ 0,09955(81) км проплыл В за 3ю ходку
0,54757 - 0,04977(90) - 0,09955(81) ≈ 0, 3982329 км осталось между А и В после третьей ходки дельфина. То есть - почти те самые данные в условии 400 метров. А значит, осталось сложить три расстояния трёх ходок дельфина, чтобы получить окончательный ответ на вопрос задачи. 0,9+ 0,608(3) + 0,4977(90) ≈ 2,0061 км ≈ 2 км плыл дельфин в целом от мальчика до мальчика и обратно, пока расстояние между мальчиками не стало 400 метров.
Если же, в качестве точки отсчета времени, берется момент получения кораблем сигнала с Земли, а не его отправки из центра управления полетами на Земле, то время на прохождение обратного сигнала будет, соответственно, вдвое меньшим:
Назовём каждое движение дельфина в одну сторону до момента поворота обратно - ХОДКА. Назовём мальчика, скорость которого = 1 км/ч - A. Назовём мальчика, скорость которого 2 км/ч - B. Пусть на старте первой ходки (когда расстояние между мальчиками = 1 километр), дельфин находится рядом с В...
... Скорость дельфина в 10 раз больше скорости A. Это значит, за первую ходку дельфин проплывёт в 10 раз больший путь, чем A, пока дельфин и A не встретятся...
...Мысленно делим прямую AB на 11 частей и видим, что к первой встрече А с дельфином A проплыл 1/11 километра, а дельфин 10/11 километра. Считаем:
1/11≈ 0,(09) км - проплыл за первую ходку дельфина А.
Скорость В в 2 раза больше скорости А - значит он за то же время проплыл в 2 раза больше: 0,(09)×2≈ 0,(18) км
0,(09)×10≈0,(90)≈0,9 км проплыл дельфин за первую ходку.
1- 0,(09) - 0,(18) ≈ 0,73 км (730 метров) осталось между А и В после первой ходки дельфина...
... Скорость дельфина в 5 раз больше скорости В. Значит, пока В плывёт 1/6 часть от 0,73 км, дельфин проплывёт 5/6 от 0,73 км. А же проплывёт за тот же отрезок времени в 2 раза меньше В, то есть 1/12 от 0,73 км. Считаем:
0,73 : 6 ≈ 0,121(6) км проплыл В за вторую ходку дельфина.
0,73 : 6 × 5 ≈ 0,608(3) км проплыл дельфин за вторую свою ходку.
0,73 :12 ≈ 0,0608(3) км проплыл А за вторую ходку дельфина.
0,73 - 0,121(6) - 0,0608(3) ≈ 0,54757 км осталось между мальчиками после второй ходки дельфина...
...Третью ходку дельфин опять плывёт навстречу А, чья скорость в 10 раз меньше его скорости - значит оставшийся путь 0,54757 км нужно снова поделить на 11 частей, из которых 10 проплывёт дельфин, а одну А. Две одиннадцатых от 0,54757 проплывёт В.
0,54757: 11 ≈ 0,04977(90) км проплыл A за 3ю ходку
0,54757: 11 ×10 ≈ 0,4977(90) км проплыл дельфин за 3ю ходку
0,54757: 11 × 2 ≈ 0,09955(81) км проплыл В за 3ю ходку
0,54757 - 0,04977(90) - 0,09955(81) ≈ 0, 3982329 км осталось между А и В после третьей ходки дельфина. То есть - почти те самые данные в условии 400 метров. А значит, осталось сложить три расстояния трёх ходок дельфина, чтобы получить окончательный ответ на вопрос задачи.
0,9+ 0,608(3) + 0,4977(90) ≈ 2,0061 км ≈ 2 км плыл дельфин в целом от мальчика до мальчика и обратно, пока расстояние между мальчиками не стало 400 метров.
S₁ = 2 Тм = 2 · 10¹² м
Так как центр управления полетами на Земле получает ответный сигнал, то радиоимпульс проходит двойное расстояние, т.е.:
S = 2S₁ = 4 · 10¹² м
Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме:
с = 3 · 10⁸ м/c
Тогда минимальный промежуток времени, через который центр управления полетами на Земле получит ответ на свой сигнал, после его отправки с Земли:
t = S/c = 4 · 10¹² : (3 · 10⁸) ≈ 1,33 · 10⁴ = 1330 (c)
Если же, в качестве точки отсчета времени, берется момент получения кораблем сигнала с Земли, а не его отправки из центра управления полетами на Земле, то время на прохождение обратного сигнала будет, соответственно, вдвое меньшим:
t₁ = S₁/c = 2 · 10¹² : (3 · 10⁸) ≈ 0,67 · 10⁴ = 670 (c)