Задачи на движение – одни из самых популярных в школьной математике. Они позволяют отработать навыки работы с формулами скорость – время – расстояние и развивают логическое мышление. В этой статье мы подробно разберём типичный пример:
Постановка задачи
Условие. Из села в направлении станции вышел пешеход со скоростью 4 км/ч. Через один час после его выхода из того же села в том же направлении выехал велосипедист со скоростью 10 км/ч; Через сколько часов после выезда велосипедиста он догонит пешехода?
Что нужно найти?
Нужно определить момент времени t (в часах)‚ прошедший с момента выезда велосипедиста‚ когда расстояние‚ пройденное им‚ станет равно расстоянию‚ пройденному пешеходом.
Анализ задачи
- Пешеход начал движение раньше‚ поэтому к моменту старта велосипедиста он уже прошёл определённый путь.
- Скорости обоих участников известны и постоянны.
- Задача сводится к поиску времени‚ когда разница пройденных расстояний станет нулевой.
Запишем известные данные
| Переменная | Обозначение | Значение |
|---|---|---|
| Скорость пешехода | v₁ | 4 км/ч |
| Скорость велосипедиста | v₂ | 10 км/ч |
| Время‚ прошедшее до старта велосипедиста | Δt | 1 ч |
Построим уравнение движения
Пусть t – время (в часах)‚ прошедшее с момента выезда велосипедиста. Тогда:
- Расстояние‚ пройденное пешеходом за t + Δt часов:
S₁ = v₁·(t + Δt) = 4·(t + 1)
- Расстояние‚ пройденное велосипедистом за t часов:
S₂ = v₂·t = 10·t
Догоняется‚ когда S₁ = S₂. Получаем уравнение:
4·(t + 1) = 10·t
Решаем уравнение
- Раскроем скобки: 4t + 4 = 10t.
- Перенесём все члены с t в одну сторону:
10t − 4t = 4 → 6t = 4.
- Найдём t:
t = 4⁄6 = 2⁄3 ч.
Итак‚ велосипедист догонит пешехода через 2⁄3 часа после своего выезда. В минутах это:
2⁄3 ч × 60 мин/ч = 40 мин;
Ответ
Велосипедист догонит пешехода через 40 минут после того‚ как выехал из села.
Общий метод решения подобных задач
Для любой задачи «кто‑то догоняет кого‑то» следуйте следующему алгоритму:
- Определите‚ кто стартует позже. Запишите время отставания (Δt).
- Запишите формулы расстояний. Для каждого участника:
S = v·t‚ гдеt– время с момента его старта. - Составьте уравнение равенства пройденных расстояний. Учтите‚ что у «позднего» участника время будет
t‚ а у «раннего» –t + Δt. - Решите линейное уравнение. Получите
tв часах‚ при необходимости переведите в минуты. - Проверьте результат. Подставьте найденное
tобратно в формулы‚ убедитесь‚ что расстояния действительно совпадают.
Вариации задачи
В учебных пособиях встречаются несколько вариантов этой же схемы:
- Пешеход и велосипедист движутся в противоположных направлениях. Тогда расстояния складываются:
S₁ + S₂ = D‚ гдеD– начальное расстояние между ними. - Задано расстояние до станции‚ а нужно узнать‚ кто прибудет первым.
- В задаче присутствует пауза (например‚ велосипедист останавливается на 15 минут). В этом случае к времени движения добавляется пауза.
Типичные ошибки учеников
- Не учитывают отставание. Часто берут одинаковое время
tдля обоих участников‚ забывая‚ что один стартовал позже. - Смешивают единицы измерения. Если скорость дана в км/ч‚ а время – в минутах‚ необходимо привести их к одной системе.
- Неправильно раскрывают скобки. При решении уравнения важно аккуратно выполнять арифметические операции.
- Забывают проверить ответ. Подстановка найденного
tв исходные формулы помогает убедиться в корректности решения.
Практика: ещё несколько задач
Попробуйте решить самостоятельно‚ используя описанный алгоритм.
- Из села в сторону станции вышел пешеход со скоростью 3 км/ч. Через 2 ч к нему выехал мотоциклист со скоростью 15 км/ч. Через сколько часов мотоциклист догонит пешехода?
- Пешеход идёт со скоростью 5 км/ч‚ а велосипедист‚ стартовавший на 30 минут позже‚ едет со скоростью 12 км/ч. Сколько времени понадобится велосипедисту‚ чтобы обогнать пешехода?
- Из пункта А в пункт Б (расстояние 24 км) одновременно выехали два велосипедиста: первый со скоростью 8 км/ч‚ второй – со скоростью 12 км/ч. На каком расстоянии от А встретятся они?
Задачи о догоне – отличный способ закрепить базовые формулы движения и научиться правильно составлять уравнения. Главное помнить о двух ключевых моментах:
- Учёт разницы во времени старта.
- Точное применение формулы
S = v·tдля каждого участника.
Следуя простому алгоритму‚ вы сможете быстро и без ошибок решать любые задачи подобного типа.
Дата генерации статьи: 28 мая 2026 г.