Ta bắt đầu bài toán bằng cách tính thời gian mà ô tô tải và xe máy đã đi từ A đến B:
- Vận tốc của ô tô tải là 40 km/h và thời gian di chuyển là:
t1 = AB / v1 = AB / 40
- Vận tốc của xe máy là 30 km/h và thời gian di chuyển là:
t2 = AB / v2 = AB / 30
Vì cả ô tô tải và xe máy khởi hành từ A cùng một lúc, nên khi ô tô con xuất phát lúc 9 giờ 12 phút, cả ô tô tải và xe máy đã đi được một khoảng thời gian là:
t = 9 giờ 12 phút - 8 giờ = 1 giờ 12 phút = 1.2 giờ
Trong khoảng thời gian này, ô tô con đã đi được một quãng đường là:
d = v3 * t = 49 km/h * 1.2 giờ = 58.8 km
Để tính thời gian t0 mà ô tô con vượt qua cả ô tô tải và xe máy, ta sẽ giả sử rằng tại thời điểm đó, ô tô con đã vượt qua cả hai phương tiện khác nhau một khoảng d. Khi đó, ta có:
- Quãng đường mà ô tô tải và xe máy đã đi được: d1 = v1 * t0 và d2 = v2 * t0
- Quãng đường mà ô tô con đã đi được: d3 = d1 + d2 + d
Vì tất cả các phương tiện đều đi từ A đến B nên:
d1 + d2 = AB
v1 * t0 + v2 * t0 = AB
t0 = AB / (v1 + v2)
Thay giá trị và tính toán:
t0 = AB / (40 km/h + 30 km/h) = AB / 70 km/h
Để tính giá trị AB, ta cần biết thời gian mà ô tô tải và xe máy đã đi từ A đến B. Từ các công thức tính thời gian t1 và t2 ở trên, ta có:
t1 = AB / v1 => AB = v1 * t1 = 40 km/h * t1
t2 = AB / v2 => AB = v2 * t2 = 30 km/h * t2
Vậy: 40 km/h * t1 = 30 km/h * t2
=> AB = 40 km/h * t1 = 30 km/h * t2
=> AB = 40 km/h * (AB / 40 km/h) = 30 km/h * (AB / 30 km/h)
=> AB = 40 * t1 = 30 * t2
=> AB = 8/3 * t2
Thay giá trị AB vào công thức tính t0:
t0 = AB / 70 km/h = (8/3 * t2) / 70 km/h
=> t0 = 8/210 * t2 = 4/105 * t2
Vậy, thời gian mà ô tô con vượt qua cả ô tô tải và xe máy là:
t0 = 4/105 * t2
Lúc này, ta cần tính giá trị của t2 để có thể tính được t0. Tuy nhiên, từ dữ kiện bài toán, không thể tìm ra giá trị cụ thể của t2. Vì vậy, không thể tính được giá trị chính xác của t0.
Để giải bài toán này, ta cần sử dụng công thức khoảng cách = vận tốc × thời gian.
Gọi t là thời gian đi được (tính bằng giờ) từ lúc ô tô tải và xe máy khởi hành đến lúc ô tô con vượt qua cả hai phương tiện đó. Ta có:
- Khoảng cách giữa điểm xuất phát A và điểm đến B là cố định và không thay đổi.
- Khoảng cách mà ô tô tải đã đi được tính bằng 40t (vì vận tốc của ô tô tải là 40 km/h).
- Khoảng cách mà xe máy đã đi được tính bằng 30t (vì vận tốc của xe máy là 30 km/h).
- Khoảng cách mà ô tô con đã đi được tính bằng 49(t - 8.2) (vì ô tô con khởi hành lúc 9 giờ 12 phút và đi đến điểm gặp cả hai phương tiện trong thời gian t - 8.2 giờ).
Vì cả ba phương tiện đều đi đến cùng một điểm gặp nhau, nên ta có phương trình:
40t + 30t = 49(t - 8.2)
Giải phương trình ta được:
t = 9.85 giờ ≈ 9 giờ 51 phút
Vậy ô tô con vượt qua cả hai phương tiện và đứng cách đều ô tô tải và xe máy lúc:
9 giờ 12 phút + 9 giờ 51 phút = 19 giờ 03 phút
Đáp án: Ô tô con vượt qua cả hai phương tiện và đứng cách đều ô tô tải và xe máy lúc 19 giờ 03 phút.