一個男孩正在騎腳踏車。他前 10 分鐘以 9 公里/小時的速度騎行。為了使他 30 分鐘的平均速度達到 12 公里/小時,接下來的 20 分鐘他應該以多快的速度騎行?
已知:
速度 (S1) = 9 公里/小時
時間 (t1) = 10 分鐘 = $\frac{10}{60}小時$ = $\frac{1}{6}小時$ [將分鐘轉換為小時]
速度 (S2) = ? [求解]
時間 (t2) = 20 分鐘 = $\frac{20}{60}小時$ $\frac{1}{3}小時$ [將分鐘轉換為小時]
總共花費的時間 (t) = (t1+ t2) = (10 分鐘 + 20 分鐘) = 30 分鐘 = $\frac{30}{60}小時$=$\frac{1}{2}小時$
平均速度 (S) = 12 公里/小時
這裡,給出了不同時間段的多重速度,所以總距離可以表示為:
$D={S}_{1}\times {t}_{1}+{S}_{2}\times {t}_{2}$ $[\because D=S\times t]$
我們知道平均速度是行駛總距離與總時間的比值。
它表示為:
$平均速度 (S)=\frac{行駛總距離 (d)}{總時間 (t)}$
$S=\frac{{S}_{1}\times {t}_{1}+{S}_{2}\times {t}_{2}}{{t}_{1}+{t}_{2}}$
現在,代入數值:
$12=\frac{9\times \frac{1}{6}+{S}_{2}\times \frac{1}{3}}{\frac{1}{2}}$
$12=\frac{\frac{9+2{S}_{2}}{6}}{\frac{1}{2}}$
$12=\frac{9+2{S}_{2}}{6}\times \frac{2}{1}$
$12=\frac{9+2{S}_{2}}{3}$
$12\times 3=9+2{S}_{2}$
$36-9=2{S}_{2}$
${S}_{2}=\frac{27}{2}$
${S}_{2}=13.5公里/小時$
因此,男孩在接下來的 20 分鐘內應該以 13.5 公里/小時的速度騎腳踏車,才能使他 30 分鐘的平均速度達到 12 公里/小時。