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这是一个经典的相遇问题。甲、乙两人在90千米长的直路上来回跑步,甲的速度是每秒3米,乙的速度是每秒2米。他们同时从直路的两端出发,我们需要计算在10分钟内他们共相遇多少次。
要解决相遇问题,我们需要理解相对运动的概念。甲的速度是3米每秒,乙的速度是2米每秒,由于他们相向而行,相对速度等于两人速度之和,即5米每秒。我们可以将其中一人看作静止,另一人以相对速度运动。相遇的条件是两人走过的距离之和等于直路长度90千米,也就是90000米。
现在计算第一次相遇的时间和位置。根据相对速度,第一次相遇时间等于总距离除以相对速度,即90000米除以5米每秒,等于18000秒。在这段时间内,甲跑了54000米,乙跑了36000米。我们可以验证:54000加36000正好等于90000米,说明计算正确。
通过分析可以发现,相遇问题具有周期性规律。每次相遇的时间间隔都是相同的。相遇周期等于两倍路程长度除以相对速度,即180千米除以5米每秒,等于36000秒。这意味着两人每走完180千米的相对路程就会相遇一次。第一次相遇在18000秒,第二次相遇在54000秒,以此类推。
现在计算10分钟内的相遇次数。首先将10分钟转换为600秒。由于第一次相遇需要18000秒,而600秒远小于18000秒,所以在10分钟内两人还未达到第一次相遇。我们可以验证:600秒后,甲跑了1800米,乙跑了1200米,两人之间的距离还有87000米。因此,答案是0次相遇。