Чтобы найти время, необходимое для обратного пути теплохода, важно сначала определить скорость теплохода относительно воды и потом рассмотреть, как течение реки влияет на его скорость при движении вверх по течению.
Определим скорость теплохода: Теплоход прошел 60 км за 4 часа. Это означает, что его скорость относительно берега (по течению) составляет: \[ V_{т} = \frac{60 \text{ км}}{4 \text{ ч}} = 15 \text{ км/ч} \]
Скорость теплохода относительно воды: Когда теплоход движется по течению, его скорость составляет 15 км/ч, и она складывается со скоростью течения. Скорость течения реки — 1,5 км/ч. Таким образом, можно выразить скорость теплохода относительно воды: \[ V_{т} + V_{п} = 15 \text{ км/ч} \] где \( V_{п} \) — скорость течения. \[ V_{т} = 15 \text{ км/ч} - 1,5 \text{ км/ч} = 13,5 \text{ км/ч} \]
Теперь определим время, необходимое для обратного пути: При движении вверх по течению, скорость теплохода будет: \[ V_{\text{вверх}} = V_{т} - V_{п} = 13,5 \text{ км/ч} - 1,5 \text{ км/ч} = 12 \text{ км/ч} \]
Вычислим время для возвращения: Время, необходимое для преодоления 60 км при скорости 12 км/ч: \[ t = \frac{S}{V} = \frac{60 \text{ км}}{12 \text{ км/ч}} = 5 \text{ ч} \]
Таким образом, обратный путь займет 5 часов.