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एक व्यक्ति P से Q तक v किमी/घंटा की गति से यात्रा करता है और (v + 10) किमी/घंटा की गति से वापस आता है। यदि पूरी यात्रा का कुल समय 9 घंटे है और P और Q के बीच की दूरी 200 किमी है, तो v का मान ज्ञात कीजिए।
40 किमी/घंटा
35 किमी/घंटा
30 किमी/घंटा
45 किमी/घंटा Question ID : 4410091464064 Option 1 ID : 4410095784428 Option 2 ID : 4410095784427 Option 3 ID : 4410095784426 Option 4 ID : 4410095784429 Status : Answered Chosen Option : A
40 किमी/घंटा
समीकरण v200+v+10200=9 में विकल्पों को रखें। v=40 के लिए, 40200+50200=5+4=9, जो कुल समय से पूरी तरह मेल खाता है।
P से Q तक की दूरी 200 किमी है। P से Q तक की गति v किमी/घंटा है। Q से P तक की गति (v + 10) किमी/घंटा है। पूरी यात्रा का कुल समय 9 घंटे है।
v1d+v2d=T
समीकरण v200+v+10200=9 में विकल्पों को रखें। v=40 के लिए, 40200+50200=5+4=9, जो कुल समय से पूरी तरह मेल खाता है।
कई छात्र सूत्र को 2×v1+v2v1×v2=औसत गति के रूप में सेट करते हैं, लेकिन यहाँ औसत गति नहीं बल्कि कुल समय सीधे दिया गया है, इसलिए अलग-अलग समय का योग ही सही दृष्टिकोण है।
समय का समीकरण निर्धारित करें
P से Q तक जाने में लगा समय vd है और Q से P तक आने में लगा समय v+10d है। इन समयों का योग 9 घंटे है।
v200+v+10200=9
बीजीय व्यंजक को सरल करें
200 को कॉमन लें और भिन्नों को जोड़ने के लिए एक समान हर (common denominator) ज्ञात करें।
200(v(v+10)v+10+v)=9⟹200(2v+10)=9(v2+10v)
द्विघात समीकरण बनाएं और हल करें
पदों का विस्तार करें और उन्हें मानक रूप av2+bv+c=0 में व्यवस्थित करें।
9v2+90v−400v−2000=0⟹9v2−310v−2000=0
v का मान ज्ञात करें
द्विघात सूत्र का उपयोग करके या दिए गए विकल्पों का परीक्षण करके, हम पाते हैं कि v=40 समीकरण को संतुष्ट करता है क्योंकि 9(1600)−310(40)−2000=14400−12400−2000=0।
v=40
A सही है क्योंकि समय के समीकरण में v = 40 रखने पर पहले चरण के लिए 5 घंटे और वापसी के चरण के लिए 4 घंटे प्राप्त होते हैं, जिनका योग 9 घंटे होता है।
यह समस्या औसत गति की समस्याओं में हरात्मक माध्य (harmonic mean) की अवधारणा का एक विशिष्ट मामला है; जब दूरी स्थिर होती है, तो 2×v1+v2v1v2 औसत गति देता है।