Для решения данной задачи сначала разберемся с терминами и обозначим некоторые величины.
Пусть:
- \( v_t \) — скорость теплохода в стоячей воде (собственная скорость),
- \( v_g \) — скорость течения реки.
При движении по течению (согласно Физике) скорость вместе с течением складывается, а против течения — вычитается. Таким образом:
- Скорость теплохода по течению: \( v_t + v_g \)
- Скорость теплохода против течения: \( v_t - v_g \)
1. Условия задачи
У нас есть две ситуации:
Первая: Теплоход шёл по течению 1 час и 8 часов против течения и прошел 310 км.
Это можно записать как:
\[ (v_t + v_g) \cdot 1 + (v_t - v_g) \cdot 8 = 310 \]
Упростим это уравнение:
\[ v_t + v_g + 8v_t - 8v_g = 310 \] \[ 9v_t - 7v_g = 310 \quad \text{(1)} \]
Вторая: За 2 часа по течению и 4 часа против течения теплоход проходит 212 км.
Это записывается как:
\[ (v_t + v_g) \cdot 2 + (v_t - v_g) \cdot 4 = 212 \]
Упростим это уравнение:
\[ 2v_t + 2v_g + 4v_t - 4v_g = 212 \] \[ 6v_t - 2v_g = 212 \quad \text{(2)} \]
2. Система уравнений
Теперь у нас есть система из двух уравнений:
- \( 9v_t - 7v_g = 310 \)
- \( 6v_t - 2v_g = 212 \)
3. Решение системы
Решим систему уравнений. Начнем с уравнения (2):
Упростим его, разделив обе стороны на 2: \[ 3v_t - v_g = 106 \quad \text{(3)} \] Теперь выразим \( v_g \): \[ v_g = 3v_t - 106 \quad \text{(4)} \]
Теперь подставим (4) в (1): \[ 9v_t - 7(3v_t - 106) = 310 \] Раскроем скобки: \[ 9v_t - 21v_t + 742 = 310 \] Соберем подобные: \[ -12v_t = 310 - 742 \] \[ -12v_t = -432 \] Разделим на -12: \[ v_t = 36 \text{ км/ч} \quad \text{(собственная скорость теплохода)} \]
Теперь подставим \( v_t \) в (4), чтобы найти скорость течения: \[ v_g = 3 \cdot 36 - 106 = 108 - 106 = 2 \text{ км/ч} \]
4. Ответ
Теперь мы можем ответить на вопрос, какова скорость теплохода по течению: это сумма собственной скорости теплохода и скорости течения:
\[ v_t + v_g = 36 + 2 = 38 \text{ км/ч} \]
Таким образом, в соответствии с заданием, скорость теплохода по течению равна сумме собственной скорости теплохода и скорости течения.
Заключение
Таким образом, скорость теплохода по течению равна 38 км/ч.