Čas v minutách: \( 2{,}5 \times 60 = 150 \text{ minut} \).
Cesta potrvá 150 minut.
11. Dvě auta vyjedou současně ze stejného místa stejným směrem. První auto jede rychlostí 70 km/h, druhé 90 km/h. Za jak dlouho druhé auto předjede první o 30 km?
Řešení příkladu:
Rychlost prvního auta \( v_1 = 70 \text{ km/h} \), rychlost druhého auta \( v_2 = 90 \text{ km/h} \), vzdálenost, o kterou má druhé auto první předjet, je \( s = 30 \text{ km} \).
Druhé auto se vůči prvnímu přibližuje rychlostí rozdílu rychlostí:
To znamená, že druhé auto předjede první za 1 hodinu a 30 minut.
12. Vlak urazí první polovinu cesty rychlostí 80 km/h a druhou polovinu rychlostí 120 km/h. Jaká je průměrná rychlost vlaku za celou cestu dlouhou 200 km?
Řešení příkladu:
Celková dráha \( s = 200 \text{ km} \), první polovina \( s_1 = 100 \text{ km} \), druhá polovina \( s_2 = 100 \text{ km} \).
19. Cyklista jede 15 km po rovině rychlostí 18 km/h a zpět stejnou cestou, ale do kopce rychlostí 12 km/h. Jaká je jeho průměrná rychlost za celou cestu?
Řešení příkladu:
Dráha jedním směrem \( s = 15 \text{ km} \), rychlost tam \( v_1 = 18 \text{ km/h} \), rychlost zpět \( v_2 = 12 \text{ km/h} \).
21. Auto vyjelo z města A do města B vzdáleného 180 km rychlostí 60 km/h. Po půl hodině jízdy se však rychlost snížila na 40 km/h. Jak dlouho trvala celá cesta?
Řešení příkladu:
Nejprve zjistíme, jakou vzdálenost auto ujelo během prvních 0,5 hodiny při rychlosti 60 km/h:
\( \frac{t}{s} = \frac{1{,}7}{10} = 0{,}17 \text{ hodiny} \), což je \( 0{,}17 \times 60 = 10{,}2 \text{ minut} \).
Průměrný čas na ujetí 1 km byl 10,2 minuty.
23. Vlak jede z města C do města D vzdáleného 240 km. První polovinu cesty jede rychlostí 80 km/h, druhou polovinu zpomaluje na 60 km/h. Jaká byla průměrná rychlost vlaku za celou cestu?
Průměrná rychlost vlaku byla přibližně 68,57 km/h.
24. Běžec uběhl první polovinu trati za 12 minut, druhou polovinu uběhl o 3 minuty pomaleji. Jaká byla jeho průměrná rychlost, jestliže délka trati je 10 km?
Průměrná rychlost běžce byla přibližně 22,22 km/h.
25. Loď vyplula po řece proti proudu rychlostí 12 km/h a po 3 hodinách se otočila a plula zpět po proudu rychlostí 18 km/h. Jak dlouho plula na zpáteční cestě, pokud celková cesta trvala 7 hodin?
Řešení příkladu:
Nechť \( t_1 = 3 \) hodiny je čas plavby proti proudu.
Tato vzdálenost je větší než 36 km, což není možné, protože loď se měla vrátit na stejné místo.
Proto je potřeba ověřit, zda je zadání správně interpretováno. Pokud loď plula po proudu stejnou vzdálenost, měla by vzdálenost zpáteční cesty být rovna 36 km:
\( t = t_1 + t_2 = 3 + 2 = 5 \text{ hodin} \), ne 7 hodin. Zadání může být nekonzistentní.
26. Cykloturista jede první část trasy o délce 40 km rychlostí 20 km/h, pak si dal pauzu na 30 minut a pokračoval dalších 60 km rychlostí 30 km/h. Jaký byl jeho průměrný čas na ujetí jednoho kilometru včetně pauzy?
\( \frac{t}{s} = \frac{4{,}5}{100} = 0{,}045 \text{ hodiny} \), což je \( 0{,}045 \times 60 = 2{,}7 \text{ minut} \).
Průměrný čas na ujetí jednoho kilometru včetně pauzy byl 2,7 minuty.
27. Dvě osoby jdou proti sobě z měst vzdálených 50 km. První jde rychlostí 5 km/h, druhý 7 km/h. Za jak dlouho se setkají a jakou vzdálenost urazí každý?
Osoby se setkají přibližně za 4 hodiny a 10 minut, první ujde asi 20,83 km, druhý asi 29,17 km.
28. Auto vyjelo z města rychlostí 72 km/h. Po 2 hodinách vyjel z města jiný vůz po stejné trase rychlostí 90 km/h. Za jak dlouho od vyjetí druhého vozu dojede první vůz?
Řešení příkladu:
První vůz má náskok 2 hodin při rychlosti 72 km/h, tedy ujel vzdálenost
\( s = 72 \times 2 = 144 \text{ km} \).
Druhý vůz jede rychlostí 90 km/h a první 72 km/h, relativní rychlost, kterou druhý vůz dohání první, je
Odpověď: Průměrná rychlost cyklisty za celou trasu je 24 km/h.
30. Vlak jede rychlostí 90 km/h a projede tunel dlouhý 2 km za 1,2 minuty. Jak dlouhý je vlak?
Řešení příkladu:
Čas průjezdu tunelem je \( t = 1{,}2 \text{ minuty} = \frac{1{,}2}{60} = 0{,}02 \text{ hodiny} \).
Vlak urazí vzdálenost, která je součtem délky tunelu \( s_{\text{tunel}} = 2 \text{ km} \) a délky vlaku \( L \), za čas \( t \) rychlostí \( v = 90 \text{ km/h} \).
Vzdálenost za tuto dobu je
\( s = v \cdot t = 90 \times 0{,}02 = 1{,}8 \text{ km} \).
Tuto vzdálenost tvoří délka tunelu plus délka vlaku:
\( L + 2 = 1{,}8 \Rightarrow L = 1{,}8 – 2 = -0{,}2 \text{ km} \).
Záporná hodnota není fyzikálně možná, proto je potřeba zkontrolovat výpočty.
Problém je v tom, že vlak musí projet celý tunel, což znamená, že první část vlaku vstoupí do tunelu a poslední část vlaku z tunelu vystoupí. Vzdálenost, kterou vlak při průjezdu tunel projede, je délka tunelu plus délka vlaku.
Zadaný čas je příliš krátký pro danou rychlost a délku tunelu, což naznačuje, že uvedená data nejsou reálná.
Pokud by čas průjezdu byl například 1,8 minuty, pak:
\( t = \frac{1{,}8}{60} = 0{,}03 \text{ hodiny} \)
Odpověď: Pokud je čas průjezdu 1,8 minuty, délka vlaku je 700 metrů.
31. Chodec vyšel z domu a po 30 minutách jej začal dohánět běžec, který běžel rychlostí 12 km/h. Chodec šel rychlostí 5 km/h. Za jak dlouho doběhne běžec chodce?
Řešení příkladu:
Chodec má náskok 30 minut = 0,5 hodiny a jde rychlostí 5 km/h, takže ujede vzdálenost
Odpověď: Běžec doběhne chodce přibližně za 21 minut a 26 sekund.
32. Loď pluje po řece rychlostí 15 km/h vzhledem k vodě. Proud řeky je 3 km/h. Jak dlouho potrvá plavba po řece dlouhá 36 km a zpět?
Řešení příkladu:
Rychlost lodi po proudu řeky je
\( v_1 = 15 + 3 = 18 \text{ km/h} \).
Rychlost lodi proti proudu je
\( v_2 = 15 – 3 = 12 \text{ km/h} \).
Čas plavby po proudu:
\( t_1 = \frac{36}{18} = 2 \text{ hodiny} \).
Čas plavby proti proudu:
\( t_2 = \frac{36}{12} = 3 \text{ hodiny} \).
Celkový čas plavby tam i zpět:
\( t = t_1 + t_2 = 2 + 3 = 5 \text{ hodin} \).
Odpověď: Plavba po řece tam i zpět trvá 5 hodin.
33. Běžec uběhne první 3 km rychlostí 10 km/h, další 2 km rychlostí 12 km/h a poslední 5 km rychlostí 8 km/h. Jaká je jeho průměrná rychlost za celou trasu?
Odpověď: Průměrná rychlost běžce za celou trasu je přibližně 9,16 km/h.
34. Dva cyklisté jedou proti sobě z bodů vzdálených 42 km. Jeden jede rychlostí 14 km/h, druhý 10 km/h. Za jak dlouho se potkají a jakou vzdálenost urazí každý z nich?
Řešení příkladu:
Relativní rychlost obou cyklistů jedoucích proti sobě je
\( v_{\text{rel}} = 14 + 10 = 24 \text{ km/h} \).
Čas do setkání:
\( t = \frac{42}{24} = 1{,}75 \text{ hodiny} = 1 \text{ hodina a } 45 \text{ minut} \).
Vzdálenost prvního cyklisty:
\( s_1 = 14 \times 1{,}75 = 24{,}5 \text{ km} \).
Vzdálenost druhého cyklisty:
\( s_2 = 10 \times 1{,}75 = 17{,}5 \text{ km} \).
Odpověď: Setkají se za 1 hodinu a 45 minut, první ujede 24,5 km, druhý 17,5 km.