Для решения задачи сначала определим скорость катера относительно воды. Дано, что скорость течения реки составляет 5 км/ч, а катер проплыл 240 км вниз по реке за 8 часов.
Сначала найдем скорость катера относительно берега при движении вниз по течению: \[ \text{Скорость катера по течению} = \frac{\text{Расстояние}}{\text{Время}} = \frac{240 \text{ км}}{8 \text{ ч}} = 30 \text{ км/ч} \]
Теперь, чтобы найти скорость катера относительно воды, нужно вычесть скорость течения из его скорости по течению: \[ \text{Скорость катера относительно воды} = 30 \text{ км/ч} - 5 \text{ км/ч} = 25 \text{ км/ч} \]
Теперь найдём время, которое потребуется катеру, чтобы вернуться обратно против течения. Для этого нужно учитывать, что при движении против течения скорость катера относительно берега будет меньше: \[ \text{Скорость катера против течения} = \text{Скорость катера относительно воды} - \text{Скорость течения} = 25 \text{ км/ч} - 5 \text{ км/ч} = 20 \text{ км/ч} \]
Теперь можем найти время, необходимое для возвращения обратно: \[ \text{Время} = \frac{\text{Расстояние}}{\text{Скорость}} = \frac{240 \text{ км}}{20 \text{ км/ч}} = 12 \text{ ч} \]
Таким образом, катеру потребуется 12 часов, чтобы вернуться обратно против течения.