Задачи на движение: как решать задачи с поездами

Запутались в задачах на движение? Разбираем хитрые примеры с поездами, учимся переводить единицы и избегать досадных ошибок на экзаменах!

Бесплатная консультация юриста

+7 (800) -02-87-29

Реклама jurik.ru

Задачи на движение — один из самых важных и интересных разделов математики, с которыми сталкиваются школьники при подготовке к экзаменам (ОГЭ и ЕГЭ) и просто в жизни. Фраза «Из города в город вышел поезд со скоростью 50 км/ч через 12…» — это классическое начало задачи на движение, которое часто вызывает затруднения из-за нестандартного подхода к расчетам. В этой статье мы подробно разберем, как решать подобные задачи, научимся переводить единицы измерения и избегать типичных ошибок.

Основные принципы решения задач на движение

Прежде чем переходить к конкретным примерам, необходимо вспомнить базовую формулу, которая связывает расстояние, скорость и время:

S = V × t

  • S — пройденный путь (расстояние)
  • V, скорость движения
  • t — время в пути

Однако в задачах с поездами есть важная особенность: поезд имеет длину. Это значит, что когда мы говорим, что поезд «проехал мимо», он должен преодолеть не только расстояние до объекта, но и собственную длину, чтобы хвост поезда тоже прошел эту точку.

Разбор классической задачи: поезд и придорожный столб

Рассмотрим первую типичную задачу, которая встречается в базах подготовки к ОГЭ:

Поезд, двигаясь равномерно со скоростью 50 км/ч, проезжает мимо придорожного столба за 54 секунды. Найдите длину поезда в метрах.

Решение:

  1. Анализ условия: Когда поезд проезжает мимо столба, он проходит расстояние, равное собственной длине. Следовательно, нам нужно найти путь, который поезд проходит за 54 секунды.
  2. Перевод скорости: Скорость дана в километрах в час, а время, в секундах. Нужно привести их к единым единицам измерения. Переведем км/ч в м/с:

    1 км = 1000 м

    1 ч = 3600 с

    Следовательно, чтобы перевести км/ч в м/с, нужно умножить на 1000 и разделить на 3600 (или просто разделить на 3,6).

    50 км/ч = 50 × 1000 / 3600 = 50 / 3,6 ≈ 13,89 м/с (или точная дробь 125/9 м/с).
  3. Расчет расстояния: Теперь умножим скорость в метрах в секунду на время:

    S = (125/9) × 54 = 125 × 6 = 750 метров.

Ответ: длина поезда составляет 750 метров.

Разбор задачи: поезд и лесополоса

Более сложный вариант задачи встречается, когда поезд проезжает мимо протяженного объекта, например, лесополосы.

Поезд, двигаясь равномерно со скоростью 50 км/ч, проезжает мимо лесополосы, длина которой равна 200 метров, за 1 минуту 12 секунд. Какова длина поезда?

Здесь многие допускают ошибку, забывая прибавить длину самого поезда к длине лесополосы. Чтобы поезд полностью проехал лесополосу, его нос должен преодолеть расстояние Длина лесополосы + Длина поезда.

  1. Перевод времени: 1 минута 12 секунд = 60 + 12 = 72 секунды. В часах это 72 / 3600 = 0,02 часа.
  2. Нахождение общего пути: Поскольку скорость равна 50 км/ч, за 0,02 часа поезд пройдет:

    S = 50 × 0,02 = 1 км = 1000 метров.
  3. Вычисление длины поезда: Этот общий путь (1000 м) складывается из длины лесополосы (200 м) и длины самого поезда (X).

    1000 = 200 + X

    X = 1000 ‒ 200 = 800 метров.

Ответ: длина поезда, 800 метров.

Что если в задаче есть задержка во времени?

Вернемся к началу нашей темы: «Из города в город вышел поезд со скоростью 50 км/ч через 12..;». Скорее всего, далее следует продолжение: «…через 12 часов вылетел вертолет» или «…через 12 минут выехал автомобиль». Это задачи на движение вдогонку.

Предположим, полное условие звучит так:

Из города А в город В вышел поезд со скоростью 50 км/ч. Через 12 часов из города А в том же направлении выехал скорый поезд со скоростью 80 км/ч. Через сколько часов второй поезд догонит первый?

  1. Находим отрыв: За 12 часов первый поезд успел уехать на расстояние:

    S = 50 км/ч × 12 ч = 600 км.
  2. Находим скорость сближения: Поскольку оба поезда едут в одном направлении, скорость их сближения равна разности их скоростей:

    V сбл. = 80 ⏤ 50 = 30 км/ч.
  3. Считаем время догонки: Чтобы узнать, через сколько второй поезд преодолеет отрыв в 600 км, разделим этот отрыв на скорость сближения:

    t = 600 / 30 = 20 часов.

Ответ: скорый поезд догонит первый через 20 часов после своего отправления.

Полезные советы для решения задач на движение

  • Всегда следите за единицами измерения. Если скорость в км/ч, а время в минутах или секундах, обязательно переведите всё в одну систему. Чаще всего удобнее переводить всё в метры и секунды.
  • Не забывайте про длину поезда. Если в задаче сказано «проехал мимо столба» — путь равен длине поезда. Если «проехал мимо моста/лесополосы/тоннеля» — путь равен длина моста + длина поезда.
  • Используйте чертеж. Рисунок всегда помогает визуализировать процесс. Отметьте на схеме города, скорости, направления движения и точки выезда.
  • При движении вдогонку используйте скорость сближения (разность скоростей), а при встречном движении — скорость сближения (сумма скоростей).

Задачи на движение поездов могут казаться запутанными из-за разных единиц измерения и необходимости учитывать длину самого транспортного средства. Однако, если разбить решение на четкие шаги: перевод единиц, нахождение общего пройденного пути и вычисление искомого параметра, любая, даже самая сложная задача становится по силам. Практикуйтесь, разбирайте разные варианты условий, и вы обязательно добьетесь успеха в математике!