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एक बस एक स्थान से दूसरे स्थान की दूरी का 1/2 भाग 25 किमी/घंटा की गति से, 1/4 भाग 8 किमी/घंटा की गति से तय करती है। 15.625 किमी/घंटा की औसत गति प्राप्त करने के लिए उसे शेष दूरी किस गति से तय करनी चाहिए?
8 किमी/घंटा
20 किमी/घंटा
25 किमी/घंटा
10 किमी/घंटा
20 किमी/घंटा
समय के लिए भारित औसत सूत्र का उपयोग करें: T=v1d1+v2d2+v3d3। कुल दूरी को एक सुविधाजनक गुणज (जैसे 4 किमी) मानकर, x का मान ज्ञात करने के लिए समीकरण काफी सरल हो जाता है।
कुल दूरी को भागों में विभाजित किया गया है: दूरी का 1/2 भाग 25 किमी/घंटा की गति से, 1/4 भाग 8 किमी/घंटा की गति से, और शेष 1/4 भाग x गति से। पूरी यात्रा के लिए औसत गति 15.625 किमी/घंटा है।
Vavg=Total TimeTotal Distance=v1d1+v2d2+v3d3D
समय के लिए भारित औसत सूत्र का उपयोग करें: T=v1d1+v2d2+v3d3। कुल दूरी को एक सुविधाजनक गुणज (जैसे 4 किमी) मानकर, x का मान ज्ञात करने के लिए समीकरण काफी सरल हो जाता है।
छात्र अक्सर यह मान लेते हैं कि औसत गति दी गई गतियों का केवल अंकगणितीय माध्य है, और यह अनदेखा कर देते हैं कि लिया गया समय गति के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
चरों और लिए गए समय को परिभाषित करें
मान लीजिए कि कुल दूरी D=4 किमी है। दूरियाँ d1=2 किमी, d2=1 किमी, और d3=1 किमी हैं। लिया गया कुल समय T=VavgD=15.6254=0.256 घंटे है।
T=15.6254=0.256
समय समीकरण स्थापित करें
व्यक्तिगत समय का योग कुल समय के बराबर होना चाहिए: 252+81+x1=0.256।
252+81+x1=0.256
x के लिए हल करें
भिन्नों को दशमलव में बदलने पर: 0.08+0.125+x1=0.256। इसे सरल करने पर 0.205+x1=0.256 प्राप्त होता है।
x1=0.256−0.205=0.051
अंतिम गणना
x=0.0511 की गणना करने पर लगभग 19.6 किमी/घंटा प्राप्त होता है, जो दिए गए विकल्पों के आधार पर 20 किमी/घंटा के रूप में पूर्णांकित होता है।
x=0.051=20 km/hr
B सही है क्योंकि पूरी यात्रा के लिए समय संतुलन समीकरण को हल करने पर अंतिम भाग के लिए 20 किमी/घंटा की गति प्राप्त होती है।
भारित औसत की यह अवधारणा भौतिकी (विद्युत) में समानांतर क्रम में जुड़े कई प्रतिरोधों के 'परिणामी' को खोजने के समान है, जहाँ समय प्रतिरोध के रूप में कार्य करता है।