Обозначим скорость моторной лодки в неподвижной воде через ( v ) км/ч.
Скорость лодки против течения будет ( v - 2 ) км/ч, а по течению — ( v + 2 ) км/ч (так как скорость течения реки равна 2 км/ч).
Для нахождения времени, затраченного на путь против течения, используем формулу времени:
[
t_1 = \frac{S}{v - 2} = \frac{297}{v - 2}
]
Для нахождения времени, затраченного на путь по течению, получаем:
[
t_2 = \frac{S}{v + 2} = \frac{297}{v + 2}
]
Согласно условию задачи, время, затраченное на обратный путь (по течению), на 3 часа меньше, чем время, затраченное на путь против течения:
[
t_2 = t_1 - 3
]
Подставим выражения для ( t_1 ) и ( t_2 ):
[
\frac{297}{v + 2} = \frac{297}{v - 2} - 3
]
Теперь умножим обе стороны уравнения на ( (v - 2)(v + 2) ) для избавления от дробей:
[
297(v - 2) = 297(v + 2) - 3(v - 2)(v + 2)
]
Раскроем скобки:
[
297v - 594 = 297v + 594 - 3(v^2 - 4)
]
Упростим уравнение:
[
[
[
-1200 = -3v^2
]
Разделим обе стороны на -3:
[
v^2 = 400
]
Теперь найдем ( v ):
[
v = \sqrt{400} = 20 \text{ км/ч}
]
Таким образом, скорость лодки в неподвижной воде составляет 20 км/ч.