Question

Difficulty: MediumHız ve Hareket Problemleri

Bir otoyol üzerindeki 40 km40\text{ km} uzunluğundaki bir hatta, ortalama hız sınırının en fazla 80 km/sa80\text{ km/sa} olduğu bir "Ortalama Hız Koridoru" bulunmaktadır. Bu koridora giren bir araç sürücüsü, yol çalışması nedeniyle koridorun ilk 10 km10\text{ km}'lik kısmını saatte ortalama 50 km50\text{ km} hızla geçmiştir.

Buna göre, sürücünün hız koridorunu ihlal etmeden (yani tüm hatta ortalama hızının en fazla 80 km/sa80\text{ km/sa} olmasını sağlayarak) tamamlayabilmesi için koridorun kalan 30 km30\text{ km}'lik kısmındaki ortalama hızı en fazla kaç km/sa\text{km/sa} olmalıdır?

  1. A
    9090
  2. 100100Answer
  3. C
    110110
  4. D
    120120
  5. E
    150150

Answer

Hız koridorunu ihlal etmemek için kalan otuz kilometrelik kısımdaki ortalama hız en fazla saatte yüz kilometre olmalıdır.
Toplam kırk kilometrelik hatta ortalama hızın en fazla saatte seksen kilometre olması için tüm geçiş süresinin en az otuz dakika olması gerekir. İlk on kilometrelik bölüm saatte elli kilometre hızla on iki dakikada geçilmiştir. Dolayısıyla, kalan otuz kilometrelik yol en az on sekiz dakikada (sıfır virgül üç saat) tamamlanmalıdır. Bu durumda bu bölümdeki ortalama hız en fazla saatte yüz kilometre olabilir.

Step-by-Step Solution

1
Koridorun tamamını hız sınırını aşmadan geçmek için izin verilen en kısa toplam süreyi hesaplayalım.
ttoplam=YolHız Sınırı=4080=05 saat=30 dakikat_{\text{toplam}} = \frac{\text{Yol}}{\text{Hız Sınırı}} = \frac{40}{80} = 0{}5\text{ saat} = 30\text{ dakika}
Hız sınır��nı aşmamak (ortalama hızın en fazla 80 km/sa80\text{ km/sa} olması) için toplam sürenin en az bu değerde olması gerekir.
2
İlk 10 km10\text{ km}'lik kısımda harcanan süreyi bulalım.
t1=1050=02 saat=12 dakikat_1 = \frac{10}{50} = 0{}2\text{ saat} = 12\text{ dakika}
İlk bölümdeki hız ve mesafeyi kullanarak geçen zamanı belirlemeliyiz.
3
Kalan 30 km30\text{ km}'lik yol için kullanılabilecek en az süreyi bulalım.
t23012=18 dakikat_2 \ge 30 - 12 = 18\text{ dakika}
Toplam sürenin en az otuz dakika olması gerektiğinden, kalan süre en az on sekiz dakika olmalıdır.
4
On sekiz dakikayı saat cinsine çevirip bu sürede kalan otuz kilometrelik yolu gitmek için gereken maksimum hızı hesaplayalım.
18 dakika=1860 saat=03 saat18\text{ dakika} = \frac{18}{60}\text{ saat} = 0{}3\text{ saat} olduğundan v23003=100 km/sav_2 \le \frac{30}{0{}3} = 100\text{ km/sa} bulunur.
Maksimum hızı bulmak için yolu minimum zamana böleriz.

Key Concept

Ortalama hız, toplam yolun toplam hareket süresine bölünmesiyle bulunur. Bölümlerin süreleri eşit olmadığı durumlarda hızların aritmetik ortalaması doğrudan ortalama hızı vermez.
Estimated Time:2m 0s
Rate this question