Задание 19: От пристани А одновременно
отправились вниз по течению катер и плот. Катер
спустился вниз по течению на 96 км, затем повернул
обратно и вернулся в А через 14 часов. Найти
скорость катера в стоячей воде и скорость течения,
если известно, что катер встретил плот на обратном
пути на расстоянии 24 км от А.
Answers & Comments
Ответ:
Скорость катера в стоячей воде 14 км/ч; скорость течения 2 км/ч.
Пошаговое объяснение:
Требуется найти скорость катера в стоячей воде и скорость течения.
Вспомним формулы:
[tex]\displaystyle \boxed {S=vt;\;\;\;\;\;v=\frac{S}{t};\;\;\;\;\;t=\frac{S}{v} }[/tex]
От пристани А одновременно отправились вниз по течению катер и плот.
Плот плывет за счет течения реки, значит скорость плота равна скорости течения реки.
Катер спустился вниз по течению на 96 км, затем повернул обратно и вернулся в А через 14 часов.
То есть, катер прошел по течению 96 км и против течения 96 км и затратил на весь путь 14 часов.
Vпо теч. = Vк. + Vтеч.;
Vпр. теч. = Vк. - Vтеч.
Пусть скорость катера - х км/ч; скорость течения - у км/ч.
Время катера по течению равно:
[tex]\displaystyle \frac{96}{x+y}[/tex] (ч)
Время катера против течения равно:
[tex]\displaystyle \frac{96}{x-y}[/tex] (ч)
Составим уравнение:
[tex]\displaystyle \frac{96}{x+y}+ \frac{96}{x-y}=14[/tex]
Известно, что катер встретил плот на обратном пути на расстоянии 24 км от А.
Значит катер до встречи проплыл по течению 96 км и против течения
96 - 24 = 72 (км)
Плот до встречи проплыл 24 км.
При этом они затратили от момента отправления из пункта А одинаковое время:
Время плота:
[tex]\displaystyle \frac{24}{y}[/tex] (ч)
Время катера:
[tex]\displaystyle \frac{96}{x+y} +\frac{72}{x-y}[/tex]
Составим уравнение:
[tex]\displaystyle \frac{96}{x+y}+\frac{72}{x-y} =\frac{24}{y}[/tex]
Решим систему полученных уравнений:
[tex]\displaystyle \left \{ {{\frac{96}{x+y}+ \frac{96}{x-y}=14} \atop { \frac{96}{x+y}+\frac{72}{x-y} =\frac{24}{y}}} \right. \\ \\[/tex]
Упростим первое уравнение:
[tex]\displaystyle \frac{96}{x+y} +\frac{96}{x-y} =14\\\\\frac{96x-96y+96x+96y}{x^2-y^2} =14\\\\192x=14x^2-14y^2\;\;\;|:2\\\\96x-7x^2-7y^2=0[/tex]
Упростим второе уравнение и выразим х:
[tex]\displaystyle \frac{96}{x+y}+\frac{72}{x-y}=\frac{24}{y} \\ \\\frac{96x-96y+72x+72y}{x^2-y^2} =\frac{24}{y} \\\\\frac{168x-24y}{x^2-y^2} =\frac{24}{y}\\ \\168xy-24y^2=24x^2-24y^2\\\\168xy-24x^2=0\\\\x(168y-24x) = 0\\\\x_1=0;\;\;\;\;\;x_2 = 7y[/tex]
x₁ не подходит по условию.
Подставим х = 7у в первое уравнение и найдем у.
[tex]\displaystyle 96\cdot{7y}-7\cdot{49y^2+7y^2}=0\;\;\;|:7\\\\96y-48y^2=0\\\\y(96-48y)=0\\\\y_1=0;\;\;\;\;\;y=2[/tex]
y₁ не подходит.
⇒ у = 2; х = 7у = 14.
Скорость катера в стоячей воде 14 км/ч; скорость течения 2 км/ч.