Después de viajar durante 1,5 horas a un ritmo constante, un tren sufre una avería. Las reparaciones duran 0,5 horas, luego el tren continúa a 4/5 de su ritmo anterior. Llega a su destino 3 horas tarde. ¿Cuánto duró el viaje?

Método más largo:

Supongamos que la distancia total recorrida por el tren = x kms

También supongamos que la velocidad original del tren = y kmph

=> tiempo original necesario para llegar a destino = x / a hrs

en el segundo escenario

El tren viajó durante 1,5 horas con la velocidad original.

por lo tanto, la distancia total recorrida en la primera parte = 1.5y kms

Distancia restante a cubrir = x – 1.5y kms

En la segunda parte, el tren viajó a 4/5 de la velocidad original, es decir, 0.8y kmph

por lo tanto, el tiempo necesario para la segunda parte del viaje debe ser (x – 1.5y) / 0.8y hrs

Tiempo total necesario para todo el viaje en el segundo escenario = tiempo necesario para cubrir la primera parte + tiempo dedicado a la reparación + tiempo necesario para cubrir la segunda parte

= 1.5 h + 0.5 h + (x – 1.5y) / 0.8y h

= 2 horas + (x – 1.5 años) / 0.8 años – eq (2)

Ahora, según la pregunta, el tiempo empleado en el segundo escenario es 3 horas más que el tiempo necesario para el primer escenario (sin desglose)

por lo tanto,

x / y hrs + 3 hrs = 2 hrs + (x – 1.5y) / 0.8y hrs

=> x / y + 3 = 2 + x / 0.8y – 1.5 / 0.8

=> x / y – 5x / 4y = 2 -15/8 – 3

=> -x / 4y = -23/8

=> x / y = 23/2

=> x = 11.5y

reemplazando el valor de x en la ecuación (2)

tiempo total tomado en el viaje en el segundo caso = 2 hrs + (x – 1.5y) / 0.8y hrs

= 2 horas + (11.5y – 1.5y) / 0.8y horas

= 2 horas + 10 años / 0.8 años

= 2 horas + 100/8 horas

= 2 horas + 12.5 horas

= 14.5 horas

Método más corto:

La segunda parte del viaje se cubrió con 4/5 de la velocidad original, lo que contribuyó con 2.5 horas del tiempo extra necesario para completar todo el viaje. (¿por qué?)

=> D / 0.8S – D / S = 2.5 horas

=> 5D / 4S – D / S = 2.5 horas

=> D / 4S = 2.5 horas

=> D / S = 10 horas y 5D / 4S = 12.5 horas

el tiempo total que se tomó finalmente fue de 12.5 + 2 h = 14.5 h

Aquí hay algunas incógnitas, así que las cuantificaré algebraicamente.

Deje que [math] V [/ math] sea la velocidad constante inicial, [math] T [/ math] sea el tiempo dedicado a viajar después del desglose, [math] D [/ math] sea la duración del viaje en tren y [math ] E [/ math] será el tiempo de viaje esperado.

Asumo aquí que la tasa inicial [matemática] V [/ matemática] es suficiente para hacer el viaje a tiempo sin desglose, así que

[matemáticas] D = VE [/ matemáticas]

Además, sabemos la distancia recorrida en términos de las velocidades antiguas y nuevas, es decir

[matemática] 1.5V + 0.8VT = D [/ matemática] Es decir, 1.5 horas de [matemática] V [/ matemática] seguida de [matemática] T [/ matemática] horas de [matemática] 0.8V [/ matemática]

Finalmente, sabemos que el tren llegó 3 horas tarde, así que

[matemática] 1.5 + 0.5 + T = E + 3 [/ matemática] que es lo mismo que [matemática] E = T – 1 [/ matemática]

Ahora, sustituyendo las ecuaciones tenemos [matemáticas] D = V (T-1) [/ matemáticas] así

[matemática] 1.5V + 0.8VT = V (T-1) [/ matemática]

Al hacer un poco de álgebra, encontramos que [matemática] T = 12.5 [/ matemática] por lo que el tiempo total de viaje fue [matemática] 1.5 + 0.5 + 12.5 = 14.5 [/ matemática] horas

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