Для решения задачи нам необходимо определить собственную скорость баржи, зная, что она прошла 60 км вниз по течению и 40 км вверх против течения за 10 часов. Также мы знаем скорость течения реки, которая составляет 2 км/ч.
Давайте обозначим собственную скорость баржи как \( v \) (в км/ч).
Шаг 1: Определим скорости
Скорость баржи по течению (вниз): \[ v_1 = v + 2 \ \text{(собственная скорость баржи + скорость течения)} \]
Скорость баржи против течения (вверх): \[ v_2 = v - 2 \ \text{(собственная скорость баржи - скорость течения)} \]
Шаг 2: Определим время на каждый участок пути
Теперь мы можем выразить время, затраченное на каждый участок пути, через собственную скорость баржи:
Время, затраченное на путь по течению: \[ t_1 = \frac{60}{v_1} = \frac{60}{v + 2} \]
Время, затраченное на путь против течения: \[ t_2 = \frac{40}{v_2} = \frac{40}{v - 2} \]
Шаг 3: Составим уравнение для общего времени
Общая затраченная время на оба участка пути составляет 10 часов: \[ t_1 + t_2 = 10 \] Подставим значения для \( t_1 \) и \( t_2 \): \[ \frac{60}{v + 2} + \frac{40}{v - 2} = 10 \]
Шаг 4: Умножим на общий знаменатель
Давайте умножим обе стороны уравнения на \( (v + 2)(v - 2) \) (чтобы избавиться от дробей): \[ 60(v - 2) + 40(v + 2) = 10(v + 2)(v - 2) \]
Шаг 5: Раскроем скобки
Раскроем скобки: \[ 60v - 120 + 40v + 80 = 10(v^2 - 4) \]
Соберем подобные слагаемые: \[ 100v - 40 = 10v^2 - 40 \]
Шаг 6: Переносим все в одну сторону
Переносим все слагаемые в одну сторону: \[ 10v^2 - 100v = 0 \]
Шаг 7: Вынесем общий множитель
Вынесем общий множитель: \[ 10v(v - 10) = 0 \]
Шаг 8: Находим возможные значения
Решаем уравнение:
- \( 10v = 0 \) → \( v = 0 \) (это невозможно, так как баржа должна иметь скорость).
- \( v - 10 = 0 \) → \( v = 10 \).
Итог
Таким образом, собственная скорость баржи \( v = 10 \) км/ч.
Ответ
Собственная скорость баржи составляет 10 км/ч.