Краткая запись:
- Время движения вниз по течению (t1): 15 мин
- Время движения против течения (t2): 30 мин
- Скорость течения реки (v_теч): 2 км/ч
- Найти: Собственная скорость лодки (v_лод) — ?
Краткое пояснение: Для решения задачи используем формулу скорости, расстояния и времени: расстояние = скорость × время. Так как расстояние, пройденное по течению и против течения, одинаково, мы можем приравнять выражения для расстояния и решить полученное уравнение относительно собственной скорости лодки.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Переведем время из минут в часы.
\( t1 = 15 \text{ мин} = \frac{15}{60} \text{ ч} = 0.25 \text{ ч} \)
\( t2 = 30 \text{ мин} = \frac{30}{60} \text{ ч} = 0.5 \text{ ч} \) - Шаг 2: Запишем формулы скорости лодки по течению и против течения.
Скорость по течению \( v_{по}\): \( v_{лод} + v_{теч} = v_{лод} + 2 \) км/ч.
Скорость против течения \( v_{против}\): \( v_{лод} - v_{теч} = v_{лод} - 2 \) км/ч. - Шаг 3: Запишем формулу расстояния для каждого случая.
Расстояние по течению \( S1 \): \( S1 = (v_{лод} + 2) \cdot 0.25 \)
Расстояние против течения \( S2 \): \( S2 = (v_{лод} - 2) \cdot 0.5 \) - Шаг 4: Так как расстояние одинаковое \( S1 = S2 \), приравняем выражения.
\( (v_{лод} + 2) \cdot 0.25 = (v_{лод} - 2) \cdot 0.5 \) - Шаг 5: Решим полученное уравнение.
\( 0.25 v_{лод} + 0.5 = 0.5 v_{лод} - 1 \)
\( 0.5 + 1 = 0.5 v_{лод} - 0.25 v_{лод} \)
\( 1.5 = 0.25 v_{лод} \)
\( v_{лод} = \frac{1.5}{0.25} \)
\( v_{лод} = 6 \) км/ч.
Ответ: 6 км/ч