Чтобы решить эту задачу, начнем с анализа данных.
- Обозначим скорость моторной лодки в стоячей воде через ( V_b ), а скорость течения реки через ( V_t ).
- Время, за которое лодка проплыла путь по течению (от пристани до пристани), равно ( t_1 = 40 ) мин = ( \frac{40}{60} = \frac{2}{3} ) ч.
- Время, за которое лодка вернулась против течения (от пристани обратно), равно ( t_2 = 1,2 ) ч.
Теперь, зная время и формулу пути с учетом скорости, можем записать уравнения для одной и той же дистанции ( S ):
Для пути по течению:
[
S = (V_b + V_t) \cdot t_1
]
Для пути против течения:
[
S = (V_b - V_t) \cdot t_2
]
Так как расстояние одно и то же, можем приравнять два уравнения:
[
(V_b + V_t) \cdot \frac{2}{3} = (V_b - V_t) \cdot 1,2
]
Умножим обе части уравнения на 3:
[
(V_b + V_t) \cdot 2 = (V_b - V_t) \cdot 3,6
]
Раскроем скобки:
[
2V_b + 2V_t = 3,6V_b - 3,6V_t
]
Соберем все ( V_b ) и ( V_t ) на одной стороне:
[
2V_b - 3,6V_b = -3,6V_t - 2V_t
]
[
-1,6V_b = -5,6V_t
]
[
\frac{V_b}{V_t} = \frac{5,6}{1,6} = \frac{7}{2} = 3,5
]
Теперь найдем скорость лодки в стоячей воде:
[
V_b = 3,5V_t
]
Теперь можно выразить расстояние ( S ) через одну из скоростей. Подставим ( V_b ) в первое уравнение:
[
S = (3,5V_t + V_t) \cdot \frac{2}{3} = 4,5V_t \cdot \frac{2}{3} = 3V_t
]
Теперь найдем время, за которое лодка могла бы преодолеть тот же путь по озеру (где нет течения):
Время пути по озеру:
[
t_{озеро} = \frac{S}{V_b} = \frac{3V_t}{3,5V_t} = \frac{3}{3,5} = \frac{6}{7} \text{ч}
]
Теперь переведем время в минуты:
[
\frac{6}{7} \text{ч} \approx 0,857 \text{ч} \times 60 = 51,4 \text{мин}
]
Таким образом, моторная лодка могла бы преодолеть тот же путь по озеру за примерно 51,4 минуты.