Чтобы решить эту задачу, обозначим следующие переменные:
- ( v_b = 15 ) км/ч — скорость катера по озеру (то есть в стоячей воде).
- ( v_c ) — скорость течения реки, которую нужно найти.
Когда катер движется по течению реки, его скорость относительно берега составляет ( v_b + v_c ). Против течения — ( v_b - v_c ).
Согласно условиям задачи, катер за 2 часа по течению проходит тот же путь, что и за 3 часа против течения. Обозначим этот путь за ( S ).
Теперь составим два уравнения для пути ( S ):
По течению:
[
S = (v_b + v_c) \times 2
]
Подставим известное значение ( v_b ):
[
S = (15 + v_c) \times 2
]
Против течения:
[
S = (v_b - v_c) \times 3
]
Подставим известное значение ( v_b ):
[
S = (15 - v_c) \times 3
]
Поскольку оба выражения представляют один и тот же путь ( S ), приравняем их:
[
(15 + v_c) \times 2 = (15 - v_c) \times 3
]
Раскроем скобки:
[
30 + 2v_c = 45 - 3v_c
]
Приведём подобные слагаемые, добавив ( 3v_c ) к обеим частям уравнения:
[
30 + 2v_c + 3v_c = 45
]
Получим:
[
30 + 5v_c = 45
]
Вычтем 30 из обеих частей:
[
5v_c = 15
]
Разделим обе части уравнения на 5, чтобы найти ( v_c ):
[
v_c = 3
]
Таким образом, скорость течения реки составляет 3 км/ч.