Пусть скорость теплохода в стоячей воде равна V км/ч.
Тогда на пути против течения теплоход движется со скоростью (V - 1) км/ч (скорость течения вычитается из скорости теплохода). На пути вниз по течению теплоход движется со скоростью (V + 1) км/ч (скорость течения прибавляется к скорости теплохода).
По условию, время на обратный путь на 4 минуты меньше, чем на первый путь. Конвертируем эти 4 минуты в часы: 4/60 = 1/15 часа.
Расстояние на пути против течения и на пути вниз по течению одинаково и равно 28 км.
Тогда, по формуле время = расстояние / скорость, на первом пути затраченное время будет:
28 / (V - 1) часов
На втором пути затраченное время:
28 / (V + 1) часов
Согласно условию, время на втором пути на 1/15 часа меньше, чем на первом пути:
28 / (V - 1) - 28 / (V + 1) = 1/15
Для решения этого уравнения, упрощаем его, умножив все слагаемые на 15(V - 1)(V + 1):
420(V + 1) - 420(V - 1) = (V - 1)(V + 1)
Раскрываем скобки:
420V + 420 - 420V + 420 = V^2 - 1
Сокращаемся:
840 = V^2 - 1
Прибавляем 1 и переносим все в левую часть уравнения:
V^2 - 841 = 0
Факторизуем это уравнение (разность квадратов):
(V - 29)(V + 29) = 0
Из этого уравнения получаем два возможных значения для V:
V1 = 29 и V2 = -29
Так как скорость не может быть отрицательной, итоговый ответ:
Скорость теплохода в стоячей воде составляет 29 км/ч.
