Для решения этой задачи нам нужно определить скорость течения реки. Давайте обозначим:
- \( v_t = 15 \) км/ч – скорость теплохода в неподвижной воде,
- \( v_c \) – скорость течения реки,
- \( D = 140 \) км – расстояние до пункта назначения.
Первое, что нужно сделать, это рассмотреть время в пути. Теплоход проходит по течению, поэтому его скорость туда составит \( v_t + v_c \), а обратно – \( v_t - v_c \).
Обозначим время, необходимое для того, чтобы пройти 140 км по течению как \( t_1 \), а время для возвращения как \( t_2 \).
Итак, мы можем записать:
\[ t_1 = \frac{D}{v_t + v_c} = \frac{140}{15 + v_c} \]
\[ t_2 = \frac{D}{v_t - v_c} = \frac{140}{15 - v_c} \]
Так как теплоход возвращается через 32 часа после отплытия из пункта отправления, учитывая время стоянки 11 часов, можно записать уравнение:
\[ t_1 + t_2 + 11 = 32 \]
Подставим выражения для \( t_1 \) и \( t_2 \):
\[ \frac{140}{15 + v_c} + \frac{140}{15 - v_c} + 11 = 32 \]
Упростим уравнение:
\[ \frac{140}{15 + v_c} + \frac{140}{15 - v_c} = 21 \]
Теперь приведем обе дроби к общему знаменателю:
\[ \frac{140(15 - v_c) + 140(15 + v_c)}{(15 + v_c)(15 - v_c)} = 21 \]
Упростим числитель:
\[ \frac{140(15 - v_c + 15 + v_c)}{(15 + v_c)(15 - v_c)} = 21 \] \[ \frac{140 \cdot 30}{(15 + v_c)(15 - v_c)} = 21 \]
Теперь выразим уравнение:
\[ 4200 = 21 (225 - v_c^2) \]
Решив это уравнение, получим:
\[ 4200 = 4725 - 21 v_c^2 \]
\[ 21 v_c^2 = 4725 - 4200 \]
\[ 21 v_c^2 = 525 \]
\[ v_c^2 = \frac{525}{21} \]
\[ v_c^2 = 25 \]
Теперь найдем \( v_c \):
\[ v_c = 5 \text{ км/ч} \]
Таким образом, скорость течения реки равна 5 км/ч.