Чтобы решить данную задачу, давайте разберём её пошагово.
Дано:
- Скорость моторной лодки в спокойной воде: ( V_b = 15 ) км/ч
- Расстояние, пройденное по течению (вниз по реке): ( S_1 = 35 ) км
- Расстояние, пройденное против течения (вверх по реке): ( S_2 = 25 ) км
Обозначения:
- Скорость течения реки: ( V_t ) км/ч
- Время в пути по течению: ( t_1 )
- Время в пути против течения: ( t_2 )
Условия задачи:
Лодка шла по течению и против течения одинаковое время: ( t_1 = t_2 ).
Выражение времени:
Сначала найдем выражения для времени:
Время, прошедшее по течению:
[
t_1 = \frac{S_1}{V_b + V_t} = \frac{35}{15 + V_t}
]
Время, прошедшее против течения:
[
t_2 = \frac{S_2}{V_b - V_t} = \frac{25}{15 - V_t}
]
Равенство времен:
Так как ( t_1 = t_2 ), мы можем записать уравнение:
[
\frac{35}{15 + V_t} = \frac{25}{15 - V_t}
]
Решение уравнения:
Теперь умножим обе стороны на ((15 + V_t)(15 - V_t)) для устранения дробей:
[
35(15 - V_t) = 25(15 + V_t)
]
Раскроем скобки:
[
525 - 35V_t = 375 + 25V_t
]
Теперь соберем все термины с ( V_t ) с одной стороны, а постоянные с другой:
[
525 - 375 = 25V_t + 35V_t
]
[
150 = 60V_t
]
Теперь найдем скорость течения реки:
[
V_t = \frac{150}{60} = 2.5 \text{ км/ч}
]
Ответ:
Скорость течения реки составляет ( 2.5 ) км/ч.
Таким образом, мы получили скорость течения, используя время в пути по течению и против течения. Это решение иллюстрирует, как можно использовать физические величины и алгебраические выражения для решения реальных задач.