Η μηχανή Α ολοκληρώνει μια εργασία σε 4 ώρες ενώ η μηχανή Β ολοκληρώνει την ίδια εργασία σε 12 ώρες. Σε πόσες ώρες θα ολοκληρωθεί η εργασία, αν οι δυο μηχανές λειτουργούν ταυτόχρονα;
Λύση:Βήμα 1: Ρυθμοί εκτέλεσης
Η μηχανή Α ολοκληρώνει την εργασία σε 4 ώρες, άρα ο ρυθμός της είναι:
$ \frac{1}{4} \ \text{εργασίας/ώρα} $
Η μηχανή Β ολοκληρώνει την εργασία σε 12 ώρες, άρα ο ρυθμός της είναι:
$ \frac{1}{12} \ \text{εργασίας/ώρα} $
Βήμα 2: Συνδυασμένος ρυθμός
Όταν λειτουργούν μαζί, ο συνολικός ρυθμός είναι:
$ \frac{1}{4} + \frac{1}{12} $
Εύρεση κοινού παρονομαστή:
$ \frac{3}{12} + \frac{1}{12} = \frac{4}{12} $
Απλοποίηση:
$ \frac{4}{12} = \frac{1}{3} $
Βήμα 3: Υπολογισμός χρόνου
Ο συνδυασμένος ρυθμός $ \frac{1}{3} $ σημαίνει ότι οι δύο μηχανές ολοκληρώνουν 1/3 της εργασίας σε μία ώρα. Άρα ο απαιτούμενος χρόνος για να ολοκληρωθεί ολόκληρη η εργασία είναι:
$ \frac{1}{ \frac{1}{3} } = 3 \ \text{ώρες} $
Βήμα 4: Επαλήθευση
Σε 3 ώρες, η μηχανή Α εκτελεί:
$ 3 \times \frac{1}{4} = \frac{3}{4} $
Η μηχανή Β εκτελεί:
$ 3 \times \frac{1}{12} = \frac{3}{12} = \frac{1}{4} $
Άθροισμα:
$ \frac{3}{4} + \frac{1}{4} = 1 $
Η εργασία ολοκληρώνεται πλήρως, άρα ο χρόνος είναι σωστός.
Σωστή απάντηση:
Γ: 3
Θεωρία
Για εργασίες που εκτελούνται ταυτόχρονα, οι ρυθμοί εκτέλεσης προστίθενται. Αν μια μηχανή ολοκληρώνει την εργασία σε $t$ ώρες, ο ρυθμός της είναι $ \frac{1}{t} $ εργασίας/ώρα. Ο συνολικός ρυθμός είναι το άθροισμα των επιμέρους ρυθμών, και ο συνολικός χρόνος είναι το αντίστροφο του συνολικού ρυθμού.