Краткая запись:
- Расстояние (S): 132 км
- Скорость теплохода в неподвижной воде (v_{т}): 25 км/ч
- Время стоянки: 21 час
- Общее время в пути (туда + стоянка + обратно): 32 часа
- Найти: Скорость течения (v_{теч}) — ?
Краткое пояснение: Эта задача требует последовательного вычисления времени в пути. Зная общее время и время стоянки, мы можем найти чистое время в пути. Затем, используя формулу движения (время = расстояние / скорость), мы можем составить уравнение для скоростей теплохода по течению и против течения.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Обозначим скорость течения реки как $$v_{теч}$$ км/ч.
- Шаг 2: Скорость теплохода по течению реки равна $$v_т + v_{теч} = 25 + v_{теч}$$ км/ч.
- Шаг 3: Скорость теплохода против течения реки равна $$v_т - v_{теч} = 25 - v_{теч}$$ км/ч.
- Шаг 4: Время, затраченное на путь по течению (туда), равно $$\frac{132}{25 + v_{теч}}$$ часа.
- Шаг 5: Время, затраченное на путь против течения (обратно), равно $$\frac{132}{25 - v_{теч}}$$ часа.
- Шаг 6: Общее время, проведенное теплоходом в пути (без учета стоянки), равно общему времени минус время стоянки: $$32 - 21 = 11$$ часов.
- Шаг 7: Составляем уравнение, где сумма времени в пути туда и обратно равна 11 часам:
$$\frac{132}{25 + v_{теч}} + \frac{132}{25 - v_{теч}} = 11$$ - Шаг 8: Решаем уравнение. Разделим обе части на 11:
$$\frac{12}{25 + v_{теч}} + \frac{12}{25 - v_{теч}} = 1$$
Умножим обе части на $$(25 + v_{теч})(25 - v_{теч})$$:
$$12(25 - v_{теч}) + 12(25 + v_{теч}) = (25 + v_{теч})(25 - v_{теч})$$
$$300 - 12v_{теч} + 300 + 12v_{теч} = 25^2 - v_{теч}^2$$
$$600 = 625 - v_{теч}^2$$
$$v_{теч}^2 = 625 - 600$$
$$v_{теч}^2 = 25$$
$$v_{теч} = \sqrt{25}$$
$$v_{теч} = 5$$ км/ч.
Ответ: 5 км/ч