ID: 00010207
Велосипедисты поднимались в гору со скоростью 4 $км/ч$, а затем спускались с неё со скоростью 12 $км/ч$. Чему равна средняя скорость велосипедистов на всём пути?
Источник: ФИПИ
$v_1 = 4$ км/ч — скорость на подъёме
$v_2 = 12$ км/ч — скорость на спуске
длина подъёма равна длине спуска
$v_{\text{ср}}$ — средняя скорость на всём пути
Средняя скорость — это весь путь, делённый на всё время. Пусть длина горы равна $L$ (вверх и вниз — одинаковый путь $L$):
$$v_{\text{ср}} = \frac{2L}{t_1 + t_2}, \qquad t_1 = \frac{L}{v_1}, \quad t_2 = \frac{L}{v_2}.$$
Подставляем и сокращаем $L$:
$$v_{\text{ср}} = \frac{2L}{\dfrac{L}{v_1} + \dfrac{L}{v_2}} = \frac{2}{\dfrac{1}{v_1} + \dfrac{1}{v_2}} = \frac{2 v_1 v_2}{v_1 + v_2}.$$
$$v_{\text{ср}} = \frac{2 \cdot 4 \cdot 12}{4 + 12} = \frac{96}{16} = 6\ \text{км/ч}.$$
vср = 6 $км/ч$