2017-11-29
По шоссе едет колонна автобусов. Длина колонны 1 км, скорость 60 км/ч. На пути встретился дорожный знак «30 км/ч». Каждый автобус, проехав мимо знака, снижает скорость и дальше едет с разрешённой скоростью 30 км/ч. Найти длину колонны после того, как все едущие в ней автобусы проедут мимо этого дорожного знака.
Решение:
Рассмотрим момент времени, когда первый автобус колонны подъехал к дорожному знаку. После этого последний автобус, двигаясь со скоростью 60 км/ч (в данный момент он находится от знака на расстоянии 1 км, т. е. на расстоянии длины колонны), проедет за время $\frac{1 км}{60 км/ч} = \frac{1}{60} ч = 1 мин$. Первый автобус со скоростью 30 км/ч (т.е. в 2 раза меньше) успеет уехать за это время от дорожного знака на вдвое меньшее расстояние, т.е. на 1/2 км = 500 м. После этого все автобусы едут с постоянной скоростью 30 км/ч, поэтому расстояние между первым и последним автобусом (это и есть длина колонны) меняться не будет. Мы получили ответ: 500 м.
Заметим, что если пренебречь длиной автобусов, то (теоретически) всё получается ровно как описано. При этом пропускная способность дороги, то есть количество автотранспорта, проезжающего мимо любой её точки, остаётся прежней (автобусы едут медленнее, но более плотно).
В реальной ситуации часто такое сокращение расстояние оказывается невозможным (из за размеров автотранспортных средств и необходимости соблюдения дистанции между ними в соответствии с правилами дорожного движения). Поэтому, при необходимости снижения скорости в каком-то месте дороги (дорожный знак, плохое качество дороги, авария и т. п.) едущие следом машины вынуждены снижать скорость не там, где для этого имеется непосредственная причина, а раньше. Следующие — ещё раньше, следующие за ними — ещё раньше, и так далее. Это явление, особенно хорошо знакомое московским школьникам, называется «пробка».