Задачи на движение по прямой

Содержание

Задачи на движение по прямой (Задание 20)

Задание 20 ЕГЭ-база - текстовая задача на движение, проценты, смеси или работу. В этом конспекте разбираем один из самых частых сюжетов номера: движение по прямой. Сюда относятся встречное движение, движение вдогонку, средняя скорость и задачи с несколькими участками пути.

Суть темы и основные формулы

Любая задача на движение опирается на три величины: пройденный путь (SS), скорость (vv) и время (tt). Одна формула связывает их все.

Если в задаче двигаются одновременно два объекта, важна не каждая скорость по отдельности, а скорость их сближения или удаления.

Алгоритм решения

В задачах на движение (особенно когда путь состоит из нескольких участков или участников двое) надёжнее всего работает табличный метод.

Примеры разбора задач

Три классических сюжета базового ЕГЭ: средняя скорость, встречное движение с разворотом и движение вдогонку.

Сюжет 1: Средняя скорость

В задачах на среднюю скорость нужно найти средний темп движения на всём маршруте. Здесь кроется главная ловушка номера: среднюю скорость нельзя искать как среднее арифметическое скоростей на участках.

Горизонтальная схема маршрута из трёх последовательных участ
Пример 1

Условие: Автобус едет из одного города в другой тремя участками. Первые 8080 км по трассе - со скоростью 8080 км/ч, следующие 6060 км по просёлочной дороге - со скоростью 4040 км/ч, последние 9090 км - со скоростью 6060 км/ч. Найди среднюю скорость автобуса на всём пути. Ответ дай в км/ч.

Решение: Средняя скорость - это весь пройденный путь, делённый на всё затраченное время.

  1. Общее расстояние:
Sобщ=80+60+90=230 кмS_{\text{общ}} = 80 + 60 + 90 = 230 \text{ км}
  1. Время на каждом участке (t=Svt = \dfrac{S}{v}): t1=8080=1t_1 = \dfrac{80}{80} = 1 ч t2=6040=1,5t_2 = \dfrac{60}{40} = 1{,}5 ч t3=9060=1,5t_3 = \dfrac{90}{60} = 1{,}5 ч

  2. Общее время:

tобщ=1+1,5+1,5=4 чt_{\text{общ}} = 1 + 1{,}5 + 1{,}5 = 4 \text{ ч}
  1. Средняя скорость:
vср=Sобщtобщ=2304=57,5 км/чv_{\text{ср}} = \dfrac{S_{\text{общ}}}{t_{\text{общ}}} = \dfrac{230}{4} = 57{,}5 \text{ км/ч}

Ответ: 57,557{,}5

Сюжет 2: Встреча с возвратом

Иногда один из участников доезжает до конечной точки, разворачивается и встречает второго уже на обратном пути. Здесь помогает аккуратная схема.

Пример 2

Условие: Из посёлка одновременно в сторону города, находящегося в 4545 км, выехали велосипедист со скоростью 1515 км/ч и автомобилист со скоростью 6060 км/ч. Доехав до города, автомобилист сразу с той же скоростью поехал обратно. На каком расстоянии от посёлка он встретит велосипедиста? Ответ дай в километрах.

Схема встречи с разворотом

Сюжет 3: Движение вдогонку

Здесь один участник уже в пути, а второй стартует позже и догоняет. Удобно заводить "ноль времени" в момент старта догоняющего и пользоваться таблицей.

Пример 3

Условие: С автовокзала в сторону загородного лагеря вышел рейсовый автобус со скоростью 6060 км/ч. Через 3030 минут следом за ним выехал легковой автомобиль со скоростью 9090 км/ч. На каком расстоянии от автовокзала автомобиль догонит автобус? Ответ дай в километрах.

Схема движения вдогонку

Частые ошибки

Что запомнить

  • Главная формула: S=v⋅tS = v \cdot t.

  • Встречное движение: скорости складываются.

  • Движение вдогонку: скорости вычитаются (большая минус меньшая).

  • Когда один доехал до финиша и развернулся, до момента встречи оба суммарно проходят удвоенный маршрут.

  • Средняя скорость = весь путь / всё время. Не среднее арифметическое.

  • Единицы должны совпадать: км/ч vs м/с, часы vs минуты.

Проверь себя
  1. Два пешехода идут навстречу друг другу со скоростями 44 км/ч и 55 км/ч. С какой скоростью они сближаются?
  2. Автомобиль догоняет автобус. Скорость автомобиля 9090 км/ч, автобуса 6060 км/ч. Скорость сближения равна:
  3. Велосипедист проехал 1010 км со скоростью 1010 км/ч и ещё 1010 км со скоростью 3030 км/ч. Его средняя скорость на всём пути:
  4. Поезд ехал 4545 минут. Сколько это в часах?