Давайте подробно решим задачу.
Дано:
- Расстояние между деревней и городом по течению — 42 км.
- Скорость катера — 12 км/ч.
- Скорость течения реки — 6 км/ч.
- Ребята отправились из деревни в город на плоту. Время отправления — 0 часов.
- Катер вышел из города через 1 час после начала пути ребят.
- Катер движется навстречу ребятам.
Нам нужно найти время, когда ребята и катер встретятся, начиная с момента отплытия ребят.
Шаг 1: Определим, как движутся ребята и катер
Ребята:
- Передвигаются по реке на плоту со скоростью, равной скорости течения (так как на плоту движемся только по течению).
- Скорость плота по воде — 6 км/ч (скорость течения).
Катер:
Движется против течения со скоростью 12 км/ч относительно воды.
Реальная скорость катера относительно берега:
( V_{катер} = 12, \text{км/ч} + 6, \text{км/ч} = 18, \text{км/ч} ),
потому что он движется навстречу течению (против течения реки).
Шаг 2: Расчет времени и расстояния
Обозначим:
- ( t ) — общее время с момента отправления ребят до встречи (часы).
- Ребята стартовали в ( t=0 ).
- Катер начал двигаться из города через 1 час после начала пути ребят, то есть в момент ( t=1 ).
Движение ребят:
Движение катера:
Катер начал двигаться в момент ( t=1 ).
Таким образом, за время ( t' = t - 1 ) часов (если ( t \ge 1 )), он прошел расстояние:
[
S_{катера} = 18(t - 1)
]
Но поскольку катер начал свой путь с города (на расстоянии 42 км от деревни), то он будет двигаться из города навстречу ребятам.
Шаг 3: Уравнение для встречи
Место встречи — точка, где расстояние, пройденное ребятами, равно расстоянию, пройденному катером с учетом начальной дистанции между ними.
Общее расстояние между ними — 42 км.
Через ( t ) часов:
- Ребята прошли ( 6t ) км от деревни.
- Катер прошел ( 18(t - 1) ) км из города, который находится в 42 км от деревни.
Поскольку катер идет навстречу ребятам, расстояние между ними в момент встречи:
[
42 - \left(6t + 18(t - 1)\right) = 0
]
Объяснение: сумма пройденных расстояний ребят и катера равна расстоянию между ними.
Шаг 4: Решение уравнения
Раскроем скобки:
[
42 - \left(6t + 18t - 18\right) = 0
]
( 6t + 18t = 24t )
Итак,
[
42 - (24t - 18) = 0
]
Добавим ( 18 ) в обе части:
[
42 + 18 - 24t = 0
]
[
60 - 24t = 0
]
Решим относительно ( t ):
[
24t = 60
]
[
t = \frac{60}{24} = \frac{5}{2} = 2.5 \text{ часа}
]
Ответ:
Мальчики встретились с катером через 2.5 часа после отплытия из деревни.
Если есть дополнительные вопросы или нужно объяснение, я всегда помогу!