Soru

Zorluk: ZorHareket Problemleri

Şehirler arası nakliye yapan bir kargo tırı, Ankara-İzmir güzergahındaki bir teslimat rotasını üç eşit uzunluktaki etaba bölerek tamamlamıştır. Tır, yolun birinci etabını VV km/sa, ikinci etabını 2V2V km/sa ve üçüncü etabını 3V3V km/sa sabit hızlarla geçmiştir. Tırın tüm yolculuk boyunca ortalama hızı saatte 5454 km olduğuna göre, yolun ilk etabındaki hızı (VV) kaç km/sa'tir?

  1. A
    27
  2. B
    30
  3. 33Cevap
  4. D
    36
  5. E
    44

Cevap

Aracın ilk etaptaki hızı saatte 33 km'dir.
Soruda yol üç eşit parçaya bölünmüştür. Ortalama hız, toplam yolun toplam zamana oranıdır. Toplam yol 3x3x, toplam zaman ise mesafelerin hızlara bölümüyle (x/V+x/2V+x/3Vx/V + x/2V + x/3V) bulunur. Bu işlem yapıldığında ortalama hız 18V11\frac{18V}{11} olarak elde edilir. Bu ifade 5454'e eşitlendiğinde V=33V=33 bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Yolun her bir etabının uzunluğuna xx diyelim. Toplam yol 3x3x olur. Her etap için geçen zamanı (t=YolHızt = \frac{\text{Yol}}{\text{Hız}}) formülüyle ifade edelim.
t1=xVt_1 = \frac{x}{V}, t2=x2Vt_2 = \frac{x}{2V}, t3=x3Vt_3 = \frac{x}{3V}
Ortalama hız hesabı için toplam zamanın bulunması gerekir.
2
Toplam geçen zamanı (TT) bulmak için t1,t2t_1, t_2 ve t3t_3 değerlerini toplayalım.
T=xV+x2V+x3V=x(1V+12V+13V)T = \frac{x}{V} + \frac{x}{2V} + \frac{x}{3V} = x \left( \frac{1}{V} + \frac{1}{2V} + \frac{1}{3V} \right)
Kesirli ifadelerin toplanması.
3
Parantez içindeki kesirlerin paydalarını eşitleyelim (6V'de eşitlenir).
66V+36V+26V=116V\frac{6}{6V} + \frac{3}{6V} + \frac{2}{6V} = \frac{11}{6V}. Dolayısıyla T=x116V=11x6VT = x \cdot \frac{11}{6V} = \frac{11x}{6V}
Ortak payda ile toplama işlemi.
4
Ortalama hız formülünü (Vort=Toplam YolToplam ZamanV_{ort} = \frac{\text{Toplam Yol}}{\text{Toplam Zaman}}) kullanalım ve verilen 5454 değerine eşitleyelim.
Vort=3x11x6V=3x6V11x=18V11V_{ort} = \frac{3x}{\frac{11x}{6V}} = 3x \cdot \frac{6V}{11x} = \frac{18V}{11}
Bölme işleminde ikinci kesrin ters çevrilip çarpılması.
5
Elde edilen denklemi çözerek VV değerini bulalım.
18V11=5418V=594V=33\frac{18V}{11} = 54 \Rightarrow 18V = 594 \Rightarrow V = 33
Birinci dereceden denklem çözümü.

Anahtar Kavram

Eşit uzunluktaki yollarda ortalama hız, hızların harmonik ortalaması ile ilişkilidir. Aritmetik ortalama alınmaz.
Tahmini Süre:3m 0s
Bu soruyu puanla