Давайте решим задачу пошагово, чтобы понять, как найти расстояние от пристани до острова.
Шаг 1. Обозначим переменные:
- \( D \) — расстояние от пристани до острова (в километрах).
- Скорость яхты относительно воды (собственная скорость) — \( V_y = 12 \text{ км/ч} \).
- Скорость течения реки — \( V_t = 1 \text{ км/ч} \).
- Время отправления — 8:00 (это начальный момент времени).
- Время, когда яхта вернулась — 14:24 (по условию).
Шаг 2. Определим время в пути
Общее время от отправления до возвращения — это:
\[ T_{\text{общ}} = \text{время с 8:00 до 14:24} \]
Посчитаем в часах:
\[ 14:24 = 14 + 24/60 = 14 + 0,4 = 14,4 \text{ часа} \]
с 8:00 до 14:24 прошло:
\[ T_{\text{общ}} = 14,4 - 8 = 6,4 \text{ часа} \]
Шаг 3. Учтём остановку у острова
Яхта остановилась у острова на 4 часа. Необходимо выразить время в пути без учёта этого времени.
Обозначим:
- Время в пути от пристани до острова — \( t_1 \).
- Время в пути от острова обратно к пристани — \( t_2 \).
Тогда:
\[ t_1 + t_2 + 4 = 6,4 \]
Отсюда:
\[ t_1 + t_2 = 6,4 - 4 = 2,4 \text{ часа} \]
Шаг 4. Запишем расстояния в пути
- Расстояние по течению (от пристани до острова): \( D \).
- Время в пути туда — \( t_1 \).
Скорость яхты по течению: \( V_{в} = V_y + V_t = 12 + 1 = 13 \text{ км/ч} \).
Тогда:
\[ D = V_{в} \times t_1 = 13 \times t_1 \]
- Расстояние обратно — то же \( D \).
- Время обратно — \( t_2 \).
Скорость против течения: \( V_{пр} = V_y - V_t = 12 - 1 = 11 \text{ км/ч} \).
Тогда:
\[ D = V_{пр} \times t_2 = 11 \times t_2 \]
Шаг 5. Получим систему уравнений
Итак:
\[ D = 13 t_1 \quad \Rightarrow \quad t_1 = \frac{D}{13} \] \[ D = 11 t_2 \quad \Rightarrow \quad t_2 = \frac{D}{11} \]
Также:
\[ t_1 + t_2 = 2,4 \]
Подставим выражения для \( t_1 \) и \( t_2 \):
\[ \frac{D}{13} + \frac{D}{11} = 2,4 \]
Найдем сумму:
\[ D \left(\frac{1}{13} + \frac{1}{11}\right) = 2,4 \]
Общий знаменатель:
\[ \frac{1}{13} + \frac{1}{11} = \frac{11}{143} + \frac{13}{143} = \frac{24}{143} \]
Значит:
\[ D \times \frac{24}{143} = 2,4 \]
Отсюда:
\[ D = 2,4 \times \frac{143}{24} \]
Упростим:
\[ D = \frac{2,4 \times 143}{24} \]
Посчитаем:
\[ 2,4 \times 143 = 343,2 \]
Итак:
\[ D = \frac{343,2}{24} = 14,3 \text{ км} \]
Ответ:
Яхта отплыла на примерно 14,3 километра от пристани.