Два насоса разной производительности наполняют резервуары объёмом 540 л каждый. Насосы были включены одновременно, и спустя некоторое время в двух резервуарах оказалось всего 540 л воды. Через 5 мин после этого первый насос заполнил свой резервуар, а второй насос закончил работу им 15 мин позже. Сколько литров воды в минуту перекачивает каждый насос? Какой объём воды накачал бы первый насос за то время, которое требуется обоим насосам для заполнения одного резервуара при совместной работе?
от

1 Ответ

Дано:

- Объём резервуара: 540 л
- Время, через которое в двух резервуарах оказалось 540 л воды: t (минут)
- Первый насос заполнил резервуар через 5 минут после t
- Второй насос закончил работу через 15 минут после первого насоса

Найти:

- Производительность первого насоса (Q1) в л/мин
- Производительность второго насоса (Q2) в л/мин
- Объём воды, который накачал бы первый насос за время, необходимое для заполнения одного резервуара при совместной работе

Решение:

1. В момент t оба насоса вместе наполнили 540 л.
2. Обозначим производительность первого насоса как Q1 (л/мин), а второго как Q2 (л/мин).
3. Общее количество воды, которое они накачали за t минут:
   540 = (Q1 + Q2) * t (1)

4. Через 5 минут после момента t первый насос заполнил свой резервуар, т.е. он работал (t + 5) минут. Таким образом,
   540 = Q1 * (t + 5) (2)

5. Второй насос закончил работу через 15 минут после первого, т.е. он работал (t + 20) минут:
   540 = Q2 * (t + 20) (3)

Теперь у нас есть система из трех уравнений:

1) 540 = (Q1 + Q2) * t
2) 540 = Q1 * (t + 5)
3) 540 = Q2 * (t + 20)

Из уравнения (2) выразим Q1:
Q1 = 540 / (t + 5)

Из уравнения (3) выразим Q2:
Q2 = 540 / (t + 20)

Подставим Q1 и Q2 в уравнение (1):

540 = (540 / (t + 5) + 540 / (t + 20)) * t

Упростим это уравнение:

540 = 540t / (t + 5) + 540t / (t + 20)

Сократим на 540:

1 = t / (t + 5) + t / (t + 20)

Приведём к общему знаменателю:

1 = t(t + 20 + t + 5) / ((t + 5)(t + 20))
1 = t(2t + 25) / ((t + 5)(t + 20))

Умножим обе стороны на (t + 5)(t + 20):

(t + 5)(t + 20) = t(2t + 25)

Раскроем скобки:

t^2 + 25t + 100 = 2t^2 + 25t

Сократим 25t:

t^2 + 100 = 2t^2

Переносим все в одну сторону:

t^2 = 100

Таким образом, t = 10 минут.

Теперь подставим значение t в уравнения для Q1 и Q2:

Q1 = 540 / (10 + 5) = 540 / 15 = 36 л/мин
Q2 = 540 / (10 + 20) = 540 / 30 = 18 л/мин

Теперь найдём, сколько литров воды накачал бы первый насос за время, которое требуется обоим насосам для заполнения одного резервуара при совместной работе:

Общее время для заполнения одного резервуара при совместной работе:

t_общ = 540 / (Q1 + Q2) = 540 / (36 + 18) = 540 / 54 = 10 минут

Объём воды, который накачал бы первый насос за 10 минут:

V1 = Q1 * t_общ = 36 * 10 = 360 литров.

Ответ:

Производительность первого насоса: 36 л/мин. Производительность второго насоса: 18 л/мин. Первый насос накачал бы 360 литров воды за время, необходимое для заполнения одного резервуара при совместной работе.
от