KURS MATURALNY

Prędkość, droga i czas: wzory i zadania tekstowe

Tego się dowiesz!

Zadania z prędkością, drogą i czasem to klasyka zadań tekstowych: pociągi, rowerzyści, łodzie płynące z prądem i pod prąd. Wszystkie opierają się na jednym wzorze, ale łatwo pomylić się w jednostkach albo przy prędkości średniej. W tym wpisie pokazuję wzór i jego przekształcenia, zamianę jednostek i rozwiązuję krok po kroku wszystkie typowe rodzaje zadań.

1Wzór

Prędkość, droga i czas
v = st

Prędkość to droga przebyta w jednostce czasu. Jadąc 80 km/h, w ciągu każdej godziny pokonujesz 80 km. Wzór dotyczy ruchu ze stałą prędkością.

Z tego jednego wzoru wynikają dwa pozostałe: s = v · t i t = s : v. Łatwo je zapamiętać dzięki trójkątowi: zasłoń palcem wielkość, której szukasz, a to, co zostanie, pokaże działanie.

svt
Zasłoń szukaną wielkość: s = v · t, v = s : t, t = s : v

2Jednostki

ZamianaJakPrzykład
km/h → m/spodziel przez 3,672 km/h = 20 m/s
m/s → km/hpomnóż przez 3,615 m/s = 54 km/h
minuty → godzinypodziel przez 6020 min = ⅓ h, 45 min = ¾ h, 90 min = 1,5 h
godziny → godziny i minutyczęść dziesiętną razy 602,4 h = 2 h 24 min

Skąd 3,6? 1 km = 1000 m, a 1 h = 3600 s, więc 1 km/h = 1000/3600 m/s = 1/3,6 m/s.

Najważniejsza pułapkaWszystkie wielkości we wzorze muszą mieć zgodne jednostki. Jeśli prędkość jest w km/h, czas musi być w godzinach, a droga w kilometrach. Najczęstszy błąd to wstawienie minut do wzoru z km/h, na przykład 30 zamiast 0,5 h. Wtedy wynik wychodzi 60 razy za duży. Więcej o zamianie jednostek czasu piszę w osobnym wpisie: zamiana jednostek czasu.

3Trzy podstawowe typy

PrzykładSamochód przejechał 240 km w ciągu 3 godzin. Z jaką średnią prędkością jechał?

v = 2403 = 80 km/h.

Odpowiedź80 km/h
PrzykładPociąg jedzie z prędkością 90 km/h przez 2 godziny 30 minut. Jaką drogę pokona?

Najpierw czas w godzinach: 2 h 30 min = 2,5 h. Potem s = 90 · 2,5 = 225 km.

Odpowiedź225 km
PrzykładRowerzysta ma do przejechania 36 km i jedzie z prędkością 16 km/h. Ile czasu zajmie mu podróż?

t = 36 : 16 = 2,25 h. Zamiana: 0,25 h = 0,25 · 60 min = 15 min.

Odpowiedź2 h 15 min

4Prędkość średnia

Prędkość średnia
vśr = cała drogacały czas

To nie jest średnia arytmetyczna prędkości.

PrzykładKierowca przejechał 60 km z prędkością 60 km/h, a potem wrócił tą samą drogą z prędkością 40 km/h. Jaka była jego średnia prędkość?
t₁ = 60 : 60 = 1 htam
t₂ = 60 : 40 = 1,5 hz powrotem
vśr = 1202,5 = 48 km/hcała droga przez cały czas
Odpowiedź48 km/h
PułapkaKuszącą odpowiedzią jest (60 + 40) : 2 = 50 km/h, ale to błąd. Wolniej jedzie się dłużej, więc wolniejsza prędkość „waży” więcej. Średnia arytmetyczna działa tylko wtedy, gdy oba odcinki trwają tyle samo czasu.

Zadania tekstowe z prędkością, drogą i czasem pojawiają się w moim kursie „Matematyka od podstaw do matury” przy proporcjonalności, równaniach i układach równań. Każde zadanie jest rozpisane krok po kroku: od oznaczenia niewiadomych do sprawdzenia wyniku.

Zobacz kurs na Udemy

5Dwa obiekty w ruchu

Naprzeciw siebie

Gdy dwa obiekty jadą naprzeciw siebie, odległość między nimi maleje z prędkością równą sumie ich prędkości.

PrzykładZ miast odległych o 300 km wyjeżdżają jednocześnie naprzeciw siebie dwa samochody: jeden z prędkością 70 km/h, drugi 80 km/h. Po jakim czasie się spotkają?

Prędkość zbliżania: 70 + 80 = 150 km/h. Czas: 300 : 150 = 2 h. Pierwszy przejedzie 140 km, a drugi 160 km, razem 300.

Odpowiedźpo 2 godzinach

Pościg

Gdy obiekty jadą w tym samym kierunku, szybszy dogania wolniejszego z prędkością równą różnicy ich prędkości.

PrzykładRowerzysta wyjechał z miasta z prędkością 15 km/h. Godzinę później tą samą drogą wyjechał motocyklista z prędkością 45 km/h. Po jakim czasie od swojego wyjazdu motocyklista dogoni rowerzystę?
15(t + 1) = 45tw chwili spotkania przejechali tę samą drogę
15t + 15 = 45t
t = 0,5 h

Sposób przez prędkość doganiania: po godzinie rowerzysta jest 15 km przed motocyklistą, a odległość maleje z prędkością 45 − 15 = 30 km/h, więc 15 : 30 = 0,5 h.

Odpowiedźpo 30 minutach

6Z prądem i pod prąd

Łódź płynąca z prądem rzeki porusza się z prędkością v + u, gdzie v to prędkość łodzi w stojącej wodzie, a u prędkość prądu. Pod prąd płynie z prędkością v − u.

PrzykładŁódź przepływa 24 km z prądem w 2 godziny, a pod prąd w 3 godziny. Oblicz prędkość łodzi w stojącej wodzie i prędkość prądu.
v + u = 24 : 2 = 12z prądem
v − u = 24 : 3 = 8pod prąd
2v = 20, v = 10dodajemy równania
u = 2
Odpowiedźłódź 10 km/h, prąd 2 km/h

To klasyczny przykład zadania, które rozwiązuje się układem równań metodą przeciwnych współczynników.

7Wykres drogi od czasu

Przy stałej prędkości droga jest wprost proporcjonalna do czasu: s = v · t. Wykresem jest prosta przechodząca przez początek układu, a prędkość to jej współczynnik kierunkowy.

0408012016020001234580 km/h40 km/ht [h]s [km]
Im większa prędkość, tym bardziej stromy wykres drogi.
Na maturze podstawowej

Zadania z prędkością, drogą i czasem pojawiają się na maturze podstawowej jako zadania tekstowe, zwykle rozwiązywane równaniem albo układem równań, oraz w zadaniach zamkniętych z zamianą jednostek i prędkością średnią. Kluczowe są dwie rzeczy: zgodne jednostki i dobre oznaczenie niewiadomych.

Zadanie w stylu maturalnym (zamknięte)Samochód jedzie z prędkością 108 km/h. W ciągu jednej sekundy pokonuje:

A. 30 m
B. 108 m
C. 300 m
D. 3 m

Rozwiązanie: 108 : 3,6 = 30 m/s. Odpowiedź A. Odpowiedź C to wynik dzielenia przez 0,36, a D przez 36, czyli błąd z przecinkiem. B to sama liczba z treści.

Zadanie w stylu maturalnym (otwarte)Kierowca przejechał pierwsze 60 km z prędkością 90 km/h, a kolejne 60 km z prędkością 60 km/h. Oblicz jego średnią prędkość na całej trasie.
t₁ = 60 : 90 = 23 h
t₂ = 60 : 60 = 1 h
t = 53 hcały czas
vśr = 120 : 53 = 72 km/h

Odpowiedź: 72 km/h. Średnia arytmetyczna 75 km/h byłaby błędem, bo wolniejszy odcinek trwał dłużej.

8Najczęstsze błędy

Pierwszy błąd to niezgodne jednostki, zwłaszcza minuty we wzorze z km/h. Drugi to liczenie prędkości średniej jako średniej arytmetycznej. Trzeci to zła zamiana ułamka godziny, na przykład 2,5 h jako 2 h 50 min zamiast 2 h 30 min. Czwarty to przy ruchu naprzeciw siebie odejmowanie prędkości zamiast dodawania, a przy pościgu odwrotnie. Piąty to w pościgu zapomnienie, że jeden obiekt jechał dłużej. Szósty to brak sprawdzenia, czy wynik ma sens, na przykład czy rowerzysta nie jedzie 200 km/h.

9Sprawdź się

Rozwiąż samodzielnie, a potem kliknij, żeby zobaczyć rozwiązanie.

1. Zamień 90 km/h na m/s.

25 m/s

2. Zamień 20 m/s na km/h.

72 km/h

3. Ile km przejedzie auto przez 40 min z prędkością 75 km/h?

75 · ⅔ = 50 km

4. Ile czasu zajmie 210 km przy 84 km/h?

2,5 h = 2 h 30 min

5. Tam 30 km/h, z powrotem 60 km/h, ta sama droga. Prędkość średnia?

np. 60 km: 2 h + 1 h, 120 : 3 = 40 km/h

6. Dwa pociągi 400 km od siebie, 90 i 110 km/h naprzeciw. Kiedy się spotkają?

po 2 h

7. Pieszy 5 km/h, rowerzysta 20 km/h wyjeżdża 30 min później. Kiedy dogoni?

2,5 km przewagi : 15 km/h = 10 min

8. Łódź: z prądem 15 km/h, pod prąd 9 km/h. Prędkość prądu?

(15 − 9) : 2 = 3 km/h

Zadania tekstowe krok po kroku

W kursie wideo „Matematyka od podstaw do matury” zadania tekstowe z prędkością, pracą, procentami i wiekiem pojawiają się przy proporcjonalności, równaniach, układach równań i funkcji liniowej. Każde jest rozwiązane krok po kroku, od oznaczenia niewiadomych do sprawdzenia wyniku. Oglądasz w swoim tempie i wracasz do lekcji, kiedy potrzebujesz.

Przejdź do kursu na Udemy

Powiązane tematy

Kurs wideo krok po krokuMatematyka od podstaw do matury

Facebook
Pinterest
Twitter
LinkedIn

KURS MATURALNY

Uczysz się do matury z matematyki?

Jeśli ten wpis Ci pomógł, ale masz w głowie:

„okej, ten temat ogarniam… ale co z całą resztą?”

to właśnie po to stworzyłam mój kurs maturalny.

Nie musisz skakać po przypadkowych filmach, wpisach i zadaniach ani zastanawiać się, czego uczyć się najpierw.

W kursie przechodzimy przez wszystko krok po kroku:

Najpierw Narzędziownia – czyli podstawy, na których najczęściej wykładają się zadania: ułamki, potęgi, pierwiastki, procenty, logarytmy i inne rzeczy, które „niby były”, ale jakoś nie chcą zostać w głowie.

Potem zadania maturalne – dział po dziale, dokładnie w takim stylu, jaki spotkasz na maturze.

Na końcu arkusze CKE – żebyś nie tylko znał/a teorię, ale umiał/a faktycznie usiąść do arkusza i liczyć.

Ty liczysz. Ja pilnuję, żeby to miało kolejność. 😎

Schemat jest prosty i brutalnie skuteczny:

zrozumienie → praktyka → powtórka → utrwalenie.

Zaczynasz od zera

3–4 miesiące

Masz już podstawy

4–6 tygodni