בעיית מהירות מבגרות מתמטיקה 4 יחידות - חורף 2024


שאלה


היישובים A ו־ B נמצאים במרחק 12 ק"מ זה מזה.

היישוב C נמצא באמצע הדרך ביניהם (ראו סרטוט). 
היישובים A, B, C
איתמר וניר יצאו להליכה בשעה 8:00 .

איתמר הלך במהירות קבועה מיישוב A ליישוב B .

ניר הלך מיישוב A ליישוב B , ומייד כשהגיע ליישוב B חזר ליישוב C .

המהירות של ניר בדרך ליישוב B הייתה גדולה ב־ 2 קמ"ש מן המהירות של איתמר.

המהירות של ניר בדרך חזרה מן היישוב B (עד ליישוב C) הייתה שווה למהירות של איתמר.

איתמר הגיע אל היישוב B חצי שעה לפני שהגיע ניר אל היישוב C .

א. מצאו את מהירות ההליכה של איתמר, אם נתון כי המהירות שלו קטנה מ־ 5 קמ"ש.

ב. מצאו באיזו שעה הגיע ניר ליישוב B .

כאשר היה ניר בדרכו חזרה ליישוב C הוא פגש את איתמר.

ג. מצאו באיזו שעה נפגשו ניר ואיתמר.

פתרון

א. מהירות ההליכה של איתמר

נסמן:
v - המהירות של איתמר   מ- A ל - B/

v + 2 - המהירות של ניר מ- A ל - B.

v - המהירות של ניר מיישוב B ליישוב C.

על פי נתוני השאלה , איתמר הגיע אל היישוב B חצי שעה לפני שהגיע ניר אל היישוב C
כמו כן נתון כי היישובים A ו־ B נמצאים במרחק 12 ק"מ זה מזה. היישוב C נמצא באמצע הדרך ביניהם.

משוואת זמני הליכה: 
זמן ההליכה של איתמר מיישוב A ל- B  = זמן הליכה של ניר מיישוב A ל- B + זמן הליכה של ניר מיישוב B ליישוב C פחות חצי שעה.
12 / v = 12 / (v + 2) + 6 / v - 1/2
12 / (v + 2) - 6 / v = 1/2
24v - 12(v + 2) = v(v + 2)
24v - 12v - 24 = v^2 + 2v

v² -10v + 24 = 0

v1,2 = 5 ± sqrt(25 - 24) = 4, 6
נתון כי המהירות שלו קטנה מ־ 5 קמ"ש.  לכן v = 4.

מהירות ההליכה של איתמר היא 4 קמ״ש.

ב. שעת הגעת ניר ליישוב B .

זמן ההליכה של ניר  מ- A ל - B:
12 / (v + 2) = 12 / (4 + 2) = 2
איתמר וניר יצאו להליכה בשעה 8:00 , לכן ניר הגיע ליישוב  B בשעה 10:00.


ג. שעת מפגש ניר ואיתמר.

נניח נקודת המפגש נמצאת במרחק x מנקודה  A/
זמן הליכה של איתמר עד המפגש:
x / v = x / 4
זמן הליכה של ניר עד המפגש:
12 / (v +2) + (12 - x) / v = 12 / 6  +  (12 - x) / 4

שוויון זמני הליכה של ניר ואיתמר עד המפגש ביניהם:
x / 4 =  2 +  (12 - x) / 4
x / 4 = 2 + 3 - x / 4
x / 2 = 5
x = 10
המרחק שהלך איתמר עד המפגש הוא 10 ק״מ. לכם הזמן שהלך עד המפגש הוא 4 / 10 = 2.5. 
לכן איתמר וניר נפגשו בשעה 10:30.

אין תגובות:

הוסף רשומת תגובה