Чтобы решить эту задачу, давайте разобьём её на несколько шагов и определим необходимые величины.
Нам даны следующие данные:
- Время, необходимое лодочнику для достижения посёлка в стоячей воде: \(t_1 = 3\) минуты.
- Время, необходимое лодочнику для достижения посёлка с течением: \(t_2 = 2\) минуты.
Мы будем использовать обозначения:
- \(L\) — расстояние до посёлка,
- \(v_b\) — скорость лодки в стоячей воде,
- \(v_t\) — скорость течения реки.
Шаг 1: Определение скорости лодки и течения
Скорость лодки в стоячей воде: \[ v_b = \frac{L}{t_1} = \frac{L}{3} \text{ (в метрах в минуту)} \]
Скорость лодочника с течением:
- При помощи течения скорость лодочника будет равна \(v_b + v_t\). Поэтому можно выразить скорость в следующем виде: \[ v_b + v_t = \frac{L}{t_2} = \frac{L}{2} \]
Шаг 2: Составим систему уравнений
У нас есть два уравнения:
- \(v_b = \frac{L}{3}\)
- \(v_b + v_t = \frac{L}{2}\)
Теперь подставим первое уравнение во второе:
\[ \frac{L}{3} + v_t = \frac{L}{2} \]
Шаг 3: Решение для скорости течения
Теперь найдем \(v_t\):
\[ v_t = \frac{L}{2} - \frac{L}{3} \]
Чтобы вычесть дроби, найдём общий знаменатель (которым будет 6):
\[ v_t = \frac{3L}{6} - \frac{2L}{6} = \frac{L}{6} \]
Шаг 4: Теперь находим время возвращения
Когда лодочник возвращается обратно, он движется против течения. Его скорость на обратном пути будет:
\[ v_b - v_t = \frac{L}{3} - \frac{L}{6} \]
Опять же, найдём общий знаменатель:
\[ v_b - v_t = \frac{2L}{6} - \frac{L}{6} = \frac{L}{6} \]
Скорость при движении против течения равна \(\frac{L}{6}\).
Теперь определим время, необходимое для того, чтобы вернуться домой:
\[ t_{\text{возврат}} = \frac{L}{v_b - v_t} = \frac{L}{\frac{L}{6}} = 6 \text{ минут} \]
Ответ
Лодочник сможет вернуться на лодке из посёлка домой за 6 минут.