Краткая запись:
- Расстояние (S): 270 км
- Время на весь маршрут: 31 час
- Остановка: 3 часа
- Собственная скорость корабля (v_k): 21 км/ч
- Найти: Скорость течения реки (v_t) — ?
Краткое пояснение: Для решения задачи нужно рассчитать время движения корабля, а затем использовать формулы скорости по течению и против течения, чтобы найти скорость реки.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Определяем чистое время движения корабля. От общего времени маршрута отнимаем время остановки:
\( t_{движения} = 31 \text{ час} - 3 \text{ часа} = 28 \text{ часов} \) - Шаг 2: Обозначаем неизвестные. Пусть \( v_t \) — скорость течения реки. Тогда скорость корабля по течению будет \( v_{по \; теч.} = v_k + v_t = 21 + v_t \) км/ч, а скорость против течения — \( v_{против \; теч.} = v_k - v_t = 21 - v_t \) км/ч.
- Шаг 3: Составляем уравнение. Время движения по течению (t1) плюс время движения против течения (t2) равно общему времени движения:
\( t_1 + t_2 = 28 \text{ часов} \)
Используем формулу времени: \( t = S : v \).
\( \frac{270}{21 + v_t} + \frac{270}{21 - v_t} = 28 \) - Шаг 4: Решаем уравнение. Приводим дроби к общему знаменателю \( (21 + v_t)(21 - v_t) = 21^2 - v_t^2 = 441 - v_t^2 \):
\( 270(21 - v_t) + 270(21 + v_t) = 28(441 - v_t^2) \)
\( 5670 - 270v_t + 5670 + 270v_t = 28(441 - v_t^2) \)
\( 11340 = 28(441 - v_t^2) \)
Делим обе части на 28:
\( \frac{11340}{28} = 441 - v_t^2 \)
\( 405 = 441 - v_t^2 \)
\( v_t^2 = 441 - 405 \)
\( v_t^2 = 36 \) - Шаг 5: Находим скорость течения реки. Извлекаем квадратный корень:
\( v_t = \sqrt{36} = 6 \) км/ч.
Ответ: 6 км/ч