Математика / Алгебра
Работа через производительность и время
В задачах на работу объем выполненной работы равен производительности, умноженной на время. Формула похожа на связь пути, скорости и времени.
Формула
Обозначения
- $A$
- объем выполненной работы, детали, страницы, часть работы
- $p$
- производительность за единицу времени, деталей/ч, страниц/мин
- $t$
- время работы, ч, мин
Условия применения
- Производительность считается постоянной.
- Единицы времени в p и t согласованы.
- Работа измеряется одной величиной или одной долей задания.
Ограничения
- Формула не учитывает перерывы и изменение скорости работы.
- При совместной работе складывают производительности, а не времена.
- Если работа неоднородна, нужно определить единицу работы.
Подробное объяснение
Производительность показывает, какая часть работы выполняется за одну единицу времени. Если каждый час выполняется p единиц работы, то за t часов будет выполнено t таких порций, то есть A = pt.
Формула устроена так же, как путь, скорость и время: работа играет роль расстояния, производительность - роль скорости. Поэтому обратные формулы получают делением: p = A/t и t = A/p.
При увеличении производительности в два раза за то же время выполняется в два раза больше работы. Если объем работы фиксирован, большая производительность уменьшает требуемое время. В совместных задачах складываются именно доли работы за единицу времени.
В школьных задачах работу иногда принимают за 1, если важен весь заказ. Тогда производительность может быть дробью: 1/5 работы в час означает, что один исполнитель выполнит весь заказ за 5 часов.
Формула не описывает качество работы или сложность отдельных этапов. Она подходит тогда, когда выбранная единица работы действительно равномерно накапливается во времени.
Как пользоваться формулой
- Определите объем работы, производительность и время.
- Проверьте согласование единиц времени.
- Если работа совместная, сначала сложите производительности.
- Выберите A = pt, p = A/t или t = A/p.
- Запишите ответ в единицах работы или времени.
Историческая справка
Формулы движения, масштаба и работы выросли из практических задач о пути, времени, чертежах, производительности и распределении труда. Такие сюжеты встречались в старых арифметических задачниках задолго до современной алгебры. С появлением буквенной записи в XVI-XVII веках повторяющиеся зависимости стало удобно выражать короткими формулами. В школьном курсе они учат переводить текст задачи на язык величин и проверять единицы измерения.
Для темы «Работа через производительность и время» исторический контекст важен: современная формула не возникла как отдельная подсказка, а стала итогом долгого отбора удобной записи. Сначала решали конкретные практические или геометрические задачи, затем выделяли устойчивую связь величин, а учебники закрепляли ее как короткое правило. Поэтому формула одновременно служит вычислительным алгоритмом и способом увидеть структуру задачи.
Историческая линия формулы
У формулы «Работа через производительность и время» нет единственного автора в современном школьном смысле. Корректнее связывать ее с развитием практической арифметики величин, черчения и задач на движение или работу: нынешняя запись стала стандартной после распространения буквенной символики, доказательных учебников и единой системы школьного курса.
Пример
Задача: принтер печатает 18 страниц в минуту. Сколько страниц он напечатает за 7 минут? Дано: p = 18 страниц/мин, t = 7 мин. A = pt = 18 · 7 = 126 страниц. Ответ: 126 страниц. Проверка результата обязательна: подставляем найденное число обратно в исходную связь, следим за единицами и оцениваем ответ по смыслу. Если ответ должен быть длиной, площадью, временем или количеством, в конце записываем именно эту единицу, а не только число. Такой контроль помогает отличить верную формулу от похожего, но неподходящего правила.
Частая ошибка
Частая ошибка - складывать времена двух работников вместо их производительностей. Вторая ошибка - не согласовать единицы времени. Третья ошибка - считать производительность постоянной, хотя в условии есть ускорение, простой или разные этапы. Чтобы избежать ошибки, перед вычислением полезно подписать все величины словами, проверить знак, единицы и соответствие элементов на чертеже или в условии. Если формула применима только при специальных условиях, эти условия записывают до подстановки, а не после получения ответа.
Практика
Задачи с решением
Найти работу
Условие. Станок делает 24 детали в час. Сколько деталей он сделает за 5 часов?
Решение. A = 24 · 5 = 120.
Ответ. 120 деталей
Найти время
Условие. Мастер делает 15 деталей в час. Сколько часов нужно для 90 деталей?
Решение. t = 90/15 = 6.
Ответ. 6 часов
Калькулятор
Посчитать по формуле
Дополнительные источники
- ФИПИ. Кодификатор проверяемых требований ОГЭ по математике
- Мерзляк А. Г., Полонский В. Б., Якир М. С. Математика. Алгебра. Геометрия. Основная школа
- OpenStax Prealgebra 2e and Elementary Algebra 2e: percents, radicals, quadratic equations, geometry
Связанные формулы
Математика
Скорость, время и расстояние
Формулы движения связывают расстояние, скорость и время при равномерном движении. Зная две величины, можно найти третью.
Математика
Работа через производительность и время
В задачах на работу объем выполненной работы равен производительности, умноженной на время. Формула похожа на связь пути, скорости и времени.
Математика
Масштаб чертежа
Масштаб показывает отношение длины на чертеже к соответствующей реальной длине. Он позволяет уменьшать или увеличивать изображение без изменения формы объекта.
Математика
Обратная пропорциональность
Обратная пропорциональность задает зависимость, при которой произведение x и y постоянно. Если одна величина увеличивается, другая уменьшается во столько же раз.