2 studentów myje okna. Pracując razem potrzebują 6-ciu godzin. Pewnego dnia po 2-ch godzinach jeden zachorował, a drugi potrzebował 10 godzin aby ukończyć pracę. Oblicz ile czasu potrzebuje każdy z nich osobno na umycie okien.



Odpowiedź :

Załóżmy, że do umycia jest N okien i studencie mają sprawności mycia: η₁ oraz η₂

gdy myją razem

[tex]N=(\eta_1+\eta_2)t_{6}[/tex]

sytuacja opisana jako "pewnego dnia":

[tex]N=(\eta_1+\eta_2)t_2+\eta_2t_{10}[/tex]

rozwiązuję ten układ równań:

[tex]\frac{N}{t_6}=\eta_1+\eta_2\\\frac{N}{t_2}=\eta_1+\eta_2+\eta_2\frac{t_{10}}{t_2}[/tex]

odejmują stronami

[tex]\eta_2\frac{t_{10}}{t_2}=\frac{N}{t_2}-\frac{N}{t_6}\\\eta_2=\frac{N}{t_{10}}-\frac{Nt_2}{t_6t_{10}}=\frac{N(t_6-t_{2})}{t_6t_{10}}\\\eta_1=\frac{N}{t_6}-\frac{N(t_6-t_{2})}{t_6t_{10}}=\frac{N(t_{10}-t_6+t_2)}{t_6t_{10}}[/tex]

mając obliczone sprawności można wyznaczyć czas potrzebny na wykonanie tej czynności przez każdego ze studentów

[tex]\tau_1=\frac{N}{\eta_1}=\frac{t_6t_{10}}{t_{10}-t_6+t_2}=10h\\\tau_2=\frac{N}{\eta_2}=\frac{t_6t_{10}}{t_6-t_2}=15h[/tex]

Można też było nieco prościej, ale matematykom by się nie podobało:

Skoro pewnego dnia studenci pracowali razem 3 razy krócej niż zwykle, to umyli 1/3 wszystkich okien. Studentowi 2. pozostało 2/3 i zrobił to w 10h, zatem wszystkie okna umyłby sam w czasie 1.5 razy dłuższym, czyli w 15h.

Mając tę informację możemy obliczyć czas potrzebny pierwszemu studentowi (sprawność średnia jest średnią harmoniczną):

[tex]\frac{1}{6h}=\frac{1}{15h}+\frac{1}{\tau_1}\\\frac{1}{\tau_1}=\frac{5-2}{30h}\\\tau_1=10h[/tex]

pozdrawiam