Краткое пояснение: Определим скорость теплохода по течению и против течения реки, используя графики зависимости пути от времени, а затем найдем путь теплохода за 30 минут в озере.
1) Определяем скорость теплохода при движении по течению реки.
- Из графика видно, что за 1 час (1.0 на оси времени) теплоход проходит 20 км (20 на оси пути) по течению реки.
- Следовательно, скорость теплохода по течению реки составляет:
\[v_{по течению} = \frac{20 \,\text{км}}{1 \,\text{ч}} = 20 \,\text{км/ч}\]
2) Определяем скорость теплохода при движении против течения реки.
- Из графика видно, что за 1 час (1.0 на оси времени) теплоход проходит 12 км (12 на оси пути) против течения реки.
- Следовательно, скорость теплохода против течения реки составляет:
\[v_{против течения} = \frac{12 \,\text{км}}{1 \,\text{ч}} = 12 \,\text{км/ч}\]
3) Определяем скорость теплохода в стоячей воде (в озере).
- Предположим, что собственная скорость теплохода (в стоячей воде) равна \(v_{собств}\), а скорость течения реки равна \(v_{течения}\).
- Тогда скорость по течению реки можно выразить как:
\[v_{по течению} = v_{собств} + v_{течения}\]
- А скорость против течения реки можно выразить как:
\[v_{против течения} = v_{собств} - v_{течения}\]
- Сложим эти два уравнения:
\[v_{по течению} + v_{против течения} = 2 \cdot v_{собств}\]
- Выразим собственную скорость теплохода:
\[v_{собств} = \frac{v_{по течению} + v_{против течения}}{2}\]
- Подставим известные значения скоростей:
\[v_{собств} = \frac{20 \,\text{км/ч} + 12 \,\text{км/ч}}{2} = \frac{32 \,\text{км/ч}}{2} = 16 \,\text{км/ч}\]
- Таким образом, скорость теплохода в стоячей воде (в озере) равна 16 км/ч.
4) Определяем путь, который пройдет теплоход за 30 минут в озере.
- Время движения теплохода составляет 30 минут, что равно 0.5 часа:
\[t = 30 \,\text{мин} = 0.5 \,\text{ч}\]
- Путь, пройденный теплоходом за это время, можно рассчитать по формуле:
\[S = v_{собств} \cdot t\]
- Подставим значения скорости и времени:
\[S = 16 \,\text{км/ч} \cdot 0.5 \,\text{ч} = 8 \,\text{км}\]
Ответ: 1) 20 км/ч; 2) 12 км/ч; 3) 8 км