Задачите от движение често изглеждат плашещи поради дългия си текст, но всъщност следват един и същ ясен шаблон.
Цялата математика зад тези задачи се крепи на една основна формула и една таблица, която организира данните.
1. Основната формула
-
$S$ — изминатото разстояние (път), обикновено в километри ($\text{km}$) или метри ($\text{m}$).
-
$v$ — скоростта на движение, в $\text{km/h}$ или $\text{m/s}$.
-
$t$ — времето за движение, в часове ($\text{h}$) или минути ($\text{min}$).
От тук произлизат и другите две форми: $t = \frac{S}{v}$ и $v = \frac{S}{t}$.
2. Трите основни типа задачи
Почти всяка задача от движение в 7. клас пада в една от следните три категории:
| Тип задача | Схема на движение | Връзка между пътищата |
| 1. Един срещу друг (Среща) | $A \xrightarrow{\hspace{1cm} S_1 \hspace{1cm}} \star \xleftarrow{\hspace{1cm} S_2 \hspace{1cm}} B$ |
$S_1 + S_2 = S_{AB}$
(Сборът от изминатите пътища е равен на цялото разстояние) |
| 2. Един след друг (Настигане) | $A \xrightarrow[\hspace{2cm} S_2 \hspace{2cm}]{\xrightarrow{\hspace{1cm} S_1 \hspace{1cm}} \text{Настигане}} B$ |
$S_1 = S_2$
(В момента на настигането и двамата са изминали еднакъв път) |
| 3. Движение по река | По течението / Срещу течението |
$v_{\text{по}} = v_{\text{собств}} + v_{\text{теч}}$
$v_{\text{срещу}} = v_{\text{собств}} – v_{\text{теч}}$ |
3. Пример: Решаване стъпка по стъпка
Да разгледаме типична задача за настигане:
Автомобил тръгва от град $A$ за град $B$ със скорост $60 \text{ km/h}$. $1$ час по-късно след него от $A$ тръгва мотоциклетист със скорост $80 \text{ km/h}$. След колко часа мотоциклетистът ще настигне автомобила?
4. Двата най-чести капана, за които да внимаваш
Капан 1: Превръщане на минути в часове
Скоростта почти винаги е дадена в $\text{km/h}$. Ако в условието има минути (например почивка от $15 \text{ min}$ или закъснение от $20 \text{ min}$), задължително ги превърни в часове чрез разделяне на $60$:
$$20 \text{ min} = \frac{20}{60} \text{ h} = \frac{1}{3} \text{ h}$$
Капан 2: Престой (почивка) по пътя
Ако един обект е тръгнал в $8:00$, пристигнал е в $11:00$, но е почивал $30 \text{ min}$, времето му в движение е:
$$t = 3 \text{ h} – \frac{1}{2} \text{ h} = 2.5 \text{ h}$$В формулата $S = v \cdot t$ винаги участва само времето, през което обектът реално се е движил!
Б. Преминаване между различни мерни единици за скорост
Тъй като скоростта е отношение на път спрямо време ($v = \frac{S}{t}$), всяка единица за скорост е просто комбинация от единица за разстояние в числителя и единица за време в знаменателя.
1. Универсалното правило за превръщане
За да превърнеш от една единица за скорост в друга, просто заместваш числителя и знаменателя с техните равни стойности:
2. Златното правило: Преминаване между $\text{km/h}$ и $\text{m/s}$
Това е най-честата трансформации във физиката и математиката.
Тъй като $1 \text{ km} = 1000 \text{ m}$ и $1 \text{ h} = 3600 \text{ s}$:
Оттук се ражда „магическото“ число $3.6$:
-
От $\text{km/h}$ към $\text{m/s}$: Делим на $3.6$ (или умножаваме по $\frac{5}{18}$)
-
От $\text{m/s}$ към $\text{km/h}$: Умножаваме по $3.6$ (или умножаваме по $\frac{18}{5}$)
Бързи примери:
-
$72 \text{ km/h}$ към $\text{m/s}$:
$$72 \div 3.6 = 20 \text{ m/s}$$ -
$15 \text{ m/s}$ към $\text{km/h}$:
$$15 \cdot 3.6 = 54 \text{ km/h}$$
3. Таблица за бърза ориентация (Често срещани стойности)
Някои стойности се появяват толкова често в задачите, че е удобно да се разпознават веднага:
| km/h | Calculation | m/s | Къде се среща? |
| $18 \text{ km/h}$ | $18 \div 3.6$ | $5 \text{ m/s}$ | Велосипедист |
| $36 \text{ km/h}$ | $36 \div 3.6$ | $10 \text{ m/s}$ | Градско шофиране / Спринтьор |
| $54 \text{ km/h}$ | $54 \div 3.6$ | $15 \text{ m/s}$ | Автобус / Обикновен влак |
| $72 \text{ km/h}$ | $72 \div 3.6$ | $20 \text{ m/s}$ | Автомобил на извънградски път |
| $90 \text{ km/h}$ | $90 \div 3.6$ | $25 \text{ m/s}$ | Бърз влак / Движение по шосе |
| $108 \text{ km/h}$ | $108 \div 3.6$ | $30 \text{ m/s}$ | Движение по магистрала |
4. Други чести преобразувания в 7. клас
В задачите за движение понякога се използват единици като $\text{m/min}$ (метри в минута), особено когато пешеходци или плувци се движат за кратки времена:
-
От $\text{m/s}$ към $\text{m/min}$: Тъй като в $1 \text{ min}$ има $60 \text{ s}$, умножаваме по $60$.
$$2 \text{ m/s} = 2 \cdot 60 = 120 \text{ m/min}$$ -
От $\text{km/h}$ към $\text{m/min}$:
$$1 \text{ km/h} = \frac{1000 \text{ m}}{60 \text{ min}} = \frac{50}{3} \text{ m/min} \approx 16.67 \text{ m/min}$$(Например $60 \text{ km/h} = 60 \cdot \frac{1000}{60} = 1000 \text{ m/min}$)
Важен съвет за текстови задачи: Преди да съставиш уравнение от вида $S = v \cdot t$, винаги проверявай дали единиците съвпадат! Ако времето е в часове, скоростта трябва да е в $\text{km/h}$. Ако времето е в секунди, скоростта трябва да е в $\text{m/s}$.
