Чтобы решить задачу, давайте разобьем её на этапы и сделаем пошаговые объяснения.
Дано:
- Расстояние между пристанями (один путь): \( S = 8 \) км.
- Время на весь путь: \( T = 6 \) часов.
- Время стоянки: \( t_{остой} = 0.5 \) часа (30 минут).
- Скорость катера в стоячей воде: \( V_{катера} = 3 \) км/ч.
Необходимо найти:
Скорость течения реки, обозначим её как \( V_{теч} \).
Шаг 1: Определение общего времени в пути
Поскольку катер делал стоянку, реальное время, затраченное на движение, будет равно: \[ T_{движ} = T - t_{остой} = 6 - 0.5 = 5.5 \text{ часов}. \]
Шаг 2: Определение времени на пути туда и обратно
Обозначим время движения от одной пристани до другой как \( t_1 \), и время движения обратно как \( t_2 \).
Поскольку скорость катера зависит от направления движения (в сторону течения и против течения):
- Время в пути туда (с течением): \[ t_1 = \frac{S}{V_{катера} + V_{теч}} = \frac{8}{3 + V_{теч}}. \]
- Время в пути обратно (против течения): \[ t_2 = \frac{S}{V_{катера} - V_{теч}} = \frac{8}{3 - V_{теч}}. \]
Шаг 3: Запись уравнения
Общее время движения катера равно \( t_1 + t_2 \): \[ \frac{8}{3 + V_{теч}} + \frac{8}{3 - V_{теч}} = 5.5. \]
Шаг 4: Умножение на общий знаменатель
Общий знаменатель будет: \[ (3 + V_{теч})(3 - V_{теч}) = 9 - V_{теч}^2. \] Умножим уравнение на этот знаменатель: \[ 8(3 - V_{теч}) + 8(3 + V_{теч}) = 5.5(9 - V_{теч}^2). \]
Шаг 5: Раскрытие скобок
Раскрывая скобки, получим: \[ 24 - 8V_{теч} + 24 + 8V_{теч} = 49.5 - 5.5V_{теч}^2. \] Сократив \( -8V_{теч} + 8V_{теч} \), имеем: \[ 48 = 49.5 - 5.5V_{теч}^2. \]
Шаг 6: Переносим все в одну сторону
\[ 5.5V_{теч}^2 = 49.5 - 48, \] \[ 5.5V_{теч}^2 = 1.5. \]
Шаг 7: Решаем уравнение
\[ V_{теч}^2 = \frac{1.5}{5.5} \approx 0.2727, \] \[ V_{теч} = \sqrt{0.2727} \approx 0.52 \text{ км/ч}. \]
Ответ
Скорость течения реки составляет примерно 0.52 км/ч.
Таким образом, мы поняли, как использовать данные о времени, расстоянии и скорости для нахождения значения скорости течения. Если у вас есть дополнительные вопросы или нужно прояснить какие-то моменты, не стесняйтесь спрашивать!