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एक बस अपनी यात्रा का 52 हिस्सा 50 km/h की गति से और शेष दूरी 60 km/h की गति से तय करती है। पूरी यात्रा के लिए बस की औसत गति क्या है?
54 7/9 किमी/घंटा
56 8/9 किमी/घंटा
57 2/9 किमी/घंटा
55 5/9 किमी/घंटा
55 5/9 किमी/घंटा
कुल दूरी को (दूरी भिन्न के अंश) × (दूरी भिन्नों के हर) × (गति) का LCM मान लें या बस कुल दूरी D=300 किमी मान लें, फिर समय की गणना करें t1=120/50=2.4 घंटा और t2=180/60=3 घंटा, जिससे 300/5.4=500/9=5595 किमी/घंटा प्राप्त होता है।
दूरी को दो भागों में विभाजित किया गया है: कुल दूरी का 2/5 हिस्सा 50 किमी/घंटा पर और शेष 3/5 हिस्सा 60 किमी/घंटा पर।
Average Speed=TotalTimeTotalDistance=v1d1+v2d2D
कुल दूरी को (दूरी भिन्न के अंश) × (दूरी भिन्नों के हर) × (गति) का LCM मान लें या बस कुल दूरी D=300 किमी मान लें, फिर समय की गणना करें t1=120/50=2.4 घंटा और t2=180/60=3 घंटा, जिससे 300/5.4=500/9=5595 किमी/घंटा प्राप्त होता है।
छात्र अक्सर गलती से सामान्य अंकगणितीय माध्य (50+60)/2=55 किमी/घंटा ले लेते हैं, जो परिवर्तनीय गति पर परिवर्तनीय दूरी के लिए गलत है।
चर परिभाषित करें
मान लें कि कुल दूरी D है। बस v1=50 किमी/घंटा पर d1=52D और v2=60 किमी/घंटा पर d2=53D की दूरी तय करती है।
d1=0.4D,d2=0.6D
प्रत्येक खंड के लिए समय की गणना करें
समय t=गतिदूरी। अतः, t1=500.4D=2502D=125D और t2=600.6D=6006D=100D।
t1=125D,t2=100D
औसत गति की गणना करें
औसत गति कुल दूरी को कुल समय से विभाजित करने पर प्राप्त होती है: Vavg=t1+t2D=125D+100DD।
Vavg=1251+10011=5004+51=9500
अंतिम रूपांतरण
9500 को मिश्रित भिन्न में बदलने पर 5595 किमी/घंटा प्राप्त होता है।
9500=5595 किमी/घंटा
D सही है क्योंकि कुल दूरी को कुल समय से विभाजित करने पर 55 5/9 किमी/घंटा प्राप्त होता है।
यह अवधारणा कार्य-दक्षता समस्याओं के लिए मौलिक है जहाँ समय या कार्य के समान अनुपात दिए जाते हैं; गणना को सरल बनाने के लिए हमेशा कुल कार्य को एक चर के रूप में व्यक्त करें।