Для того чтобы решить задачу, нам необходимо использовать базовые формулы из кинематики, а также некоторые алгебраические методы.
Обозначим:
- скорость пассажирского поезда через ( V_{\text{пасс}} ) (в км/ч),
- скорость товарного поезда через ( V_{\text{тов}} ) (в км/ч).
Из условия задачи известно, что пассажирский поезд за 4 часа прошёл такое же расстояние, какое товарный поезд прошёл за 6 часов. Также известно, что скорость товарного поезда на 20 км/ч меньше скорости пассажирского поезда. Это можно выразить следующими уравнениями:
- ( V{\text{тов}} = V{\text{пасс}} - 20 )
- Расстояние, которое прошёл пассажирский поезд за 4 часа: ( S = V_{\text{пасс}} \times 4 )
- Расстояние, которое прошёл товарный поезд за 6 часов: ( S = V_{\text{тов}} \times 6 )
Так как расстояния одинаковые, приравниваем их:
[ V{\text{пасс}} \times 4 = (V{\text{пасс}} - 20) \times 6 ]
Теперь решим это уравнение:
[ 4V{\text{пасс}} = 6(V{\text{пасс}} - 20) ]
Раскроем скобки:
[ 4V{\text{пасс}} = 6V{\text{пасс}} - 120 ]
Перенесем все члены с ( V_{\text{пасс}} ) в одну сторону уравнения:
[ 4V{\text{пасс}} - 6V{\text{пасс}} = -120 ]
Упростим уравнение:
[ -2V_{\text{пасс}} = -120 ]
Разделим обе части уравнения на -2:
[ V_{\text{пасс}} = 60 ]
Таким образом, скорость пассажирского поезда равна 60 км/ч.
Теперь можем найти скорость товарного поезда:
[ V{\text{тов}} = V{\text{пасс}} - 20 = 60 - 20 = 40 \text{ км/ч} ]
Итак, скорость пассажирского поезда составляет 60 км/ч, а скорость товарного поезда — 40 км/ч.