Три гонщика ездят по круговой трассе с постоянными скоростями, делая 2, 3 и 4 круга за час соответственно. Они стартуют одновременно из одной точки в одном направлении. Через какое время после старта они впервые окажутся на одной прямой? (Машины гонщиков считаются точками.)
Шаг 1: Определение скоростей гонщиков
По условию, первый гонщик делает 2 круга за час, что значит, что он проезжает 2 * длина трассы за час. Пусть L будет длиной круговой трассы. Тогда первый гонщик едет со скоростью L/2. Аналогично, второй гонщик едет со скоростью L/3, а третий гонщик - со скоростью L/4.
Шаг 2: Определение времени, через которое гонщики впервые окажутся на одной прямой
Предположим, что гонщики впервые окажутся на одной прямой через T часов после старта. За это время первый гонщик проедет расстояние T * (L/2), второй гонщик проедет расстояние T * (L/3), а третий гонщик - расстояние T * (L/4).
Шаг 3: Расстояние на трассе
Отметим, что в момент, когда гонщики окажутся на одной прямой, они должны быть в одной точке на трассе. Пусть это будет точка P. Тогда расстояние, пройденное каждым гонщиком до точки P, должно быть равно расстоянию на трассе от старта до точки P. Другими словами, расстояние T * (L/2) должно равняться расстоянию L от старта до точки P. Аналогично, расстояние T * (L/3) должно равняться расстоянию L от старта до точки P, и расстояние T * (L/4) должно равняться расстоянию L от старта до точки P.
Шаг 4: Решение уравнений
Итак, имеем уравнение:
T * (L/2) = T * (L/3) = T * (L/4)
Мы можем разделить это уравнение на T и L и получим следующее:
1/2 = 1/3 = 1/4
Шаг 5: Решение и окончательный ответ
Из уравнения выше видно, что временные отношения 1/2, 1/3 и 1/4 должны быть равны между собой. Чтобы найти общий знаменатель для этих трех отношений, мы можем взять их наименьшее общее кратное (НОК) - это будет 12. Теперь мы имеем следующее равенство временных отношений:
6/12 = 4/12 = 3/12
Таким образом, эти отношения будут равны друг другу после 6/12, или 1/2, часа. Следовательно, гонщики впервые окажутся на одной прямой через 1/2 часа после старта.
Ответ: Гонщики впервые окажутся на одной прямой через 1/2 часа после старта.