Давайте разберем задачу по шагам.
Условия задачи:
- Скорость катера в стоячей воде: 48 км/ч.
- Расстояние между пристанями: 128 км.
- Общее время в пути: 6 1/4 часа (то есть 6,25 часов).
- Время стоянки: 15 минут (то есть 0,25 часа).
Что мы ищем:
Нам нужно найти скорость течения реки (обозначим её как \(v\)).
Шаги решения:
Вычислим общее время в пути без стоянки: Время в пути без стоянки равно общему времени минус время на стоянку.
\[ t_{в пути} = 6,25 - 0,25 = 6 \text{ часов} \]
Найдем время на пути к пристани и обратно: Пусть \(t_1\) — время, потраченное на путь к следующей пристани, а \(t_2\) — время, потраченное на обратный путь.
Время в пути можно записать как:
\[ t_1 + t_2 = 6 \text{ часов} \]
Составим уравнения для времени: При движении по течению скорость катера будет равна \(48 + v\) (где \(v\) — скорость течения), а против течения — \(48 - v\).
Общее время можно выразить через расстояние и скорость:
\[ t_1 = \frac{128}{48 + v} \quad \text{(вперед)} \]
\[ t_2 = \frac{128}{48 - v} \quad \text{(назад)} \]
Подставляем в уравнение времени:
\[ \frac{128}{48 + v} + \frac{128}{48 - v} = 6 \]
Умножим обе стороны на произведение знаменателей: Умножим уравнение на \((48 + v)(48 - v)\):
\[ 128(48 - v) + 128(48 + v) = 6(48 + v)(48 - v) \]
Упростим:
\[ 128 \cdot 48 - 128v + 128 \cdot 48 + 128v = 6(48^2 - v^2) \]
Сложив, получаем:
\[ 256 \cdot 48 = 6(48^2 - v^2) \]
Вычислим значение \(256 \cdot 48\): \[ 256 \cdot 48 = 12288 \]
Теперь у нас есть:
\[ 12288 = 6(2304 - v^2) \quad (\text{где } 48^2 = 2304) \]
Разделим обе стороны на 6: \[ 2048 = 2304 - v^2 \]
Переносим \(2048\) на правую сторону: \[ v^2 = 2304 - 2048 = 256 \]
Извлекаем квадратный корень: \[ v = \sqrt{256} = 16 \text{ км/ч} \]
Ответ:
Скорость течения реки составляет 16 км/ч.