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अक्षत अपनी यात्रा 20 घंटे में पूरी करता है। वह आधी दूरी 57 किमी/घंटा की गति से और शेष दूरी 95 किमी/घंटा की गति से तय करता है। यात्रा की कुल लंबाई (किमी में) क्या है?
1435
1423
1416
1425
1425
समान आधी दूरियों के लिए औसत गति का उपयोग करें: औसत गति = (2 × 57 × 95) / (57 + 95) = (2 × 57 × 95) / 152 = 71.25 किमी/घंटा। कुल दूरी = 71.25 × 20 = 1425 किमी।
कुल समय T = 20 घंटे, पहली आधी दूरी की गति v1 = 57 किमी/घंटा, दूसरी आधी दूरी की गति v2 = 95 किमी/घंटा।
vavg=v1+v22v1v2,D=vavg×T
समान आधी दूरियों के लिए औसत गति का उपयोग करें: औसत गति = (2 × 57 × 95) / (57 + 95) = (2 × 57 × 95) / 152 = 71.25 किमी/घंटा। कुल दूरी = 71.25 × 20 = 1425 किमी।
गतियों का साधारण अंकगणितीय माध्य ((57 + 95)/2 = 76 किमी/घंटा) लेना और 20 से गुणा करना 1520 किमी देता है, जो गलत है क्योंकि प्रत्येक आधे भाग पर बिताया गया समय अलग-अलग है।
दूरी को परिभाषित करें और प्रत्येक आधे भाग के लिए समय व्यक्त करें
माना कि यात्रा की कुल लंबाई D किमी है। यात्रा को दो बराबर भागों में विभाजित किया गया है, प्रत्येक भाग की लंबाई 2D किमी है।
प्रत्येक आधे भाग की दूरी=2D
समय समीकरण स्थापित करें
समय दूरी को गति से विभाजित करने के बराबर होता है। यात्रा का कुल समय दोनों आधे भागों के लिए लिए गए समय का योग है: T=t1+t2=57D/2+95D/2=20।
2×57D+2×95D=20
सरल करें और D के लिए हल करें
2D को बाहर निकालें: 2D(571+951)=20। 57 और 95 का लघुत्तम समापवर्त्य (LCM) लेने पर (19×3 और 19×5, इसलिए LCM 19×3×5=285 है), हमें 571+951=2855+3=2858 प्राप्त होता है।
2D×2858=20⟹2854D=20
अंतिम दूरी की गणना करें
दोनों पक्षों को 285 से गुणा करें और 4 से भाग दें: D=420×285=5×285=1425 km।
D=1425 km
D सही है क्योंकि हरात्मक माध्य औसत गति (71.25 km/h) को कुल 20 hours के समय से गुणा करने पर 1425 km की कुल यात्रा दूरी प्राप्त होती है।
जब समान दूरी a और b की गति से तय की जाती है, तो कुल औसत गति हमेशा हरात्मक माध्य vavg=a+b2ab होती है। इस अवधारणा का परीक्षण समय-गति-दूरी और कार्य-और-समय दोनों प्रश्नों में अक्सर किया जाता है।