Для решения задачи будем использовать понятия скорости, времени и расстояния. Давайте обозначим:
- ( V ) — скорость катера в стоячей воде (км/ч),
- ( V_{теч} ) — скорость течения реки (км/ч),
- ( V{\text{против}} = V - V{теч} ) — скорость катера против течения,
- ( V{\text{по}} = V + V{теч} ) — скорость катера по течению.
Из условия задачи известно:
- Время движения по течению: ( t_{\text{по}} = 0,4 ) ч,
- Время движения против течения: ( t_{\text{против}} = 0,6 ) ч,
- Общее расстояние: ( S = 16,8 ) км,
- Скорость катера против течения: ( V_{\text{против}} = 16 ) км/ч.
Сначала найдем скорость катера в стоячей воде ( V ). Для этого используем формулу скорости против течения:
[ V{\text{против}} = V - V{теч} ]
Подставим известные значения:
[ 16 = V - V_{теч} ]
Теперь найдем расстояния, которые катер преодолел по течению и против течения. Используем формулу:
[ S{\text{по}} = V{\text{по}} \times t{\text{по}} ]
[ S{\text{против}} = V{\text{против}} \times t{\text{против}} ]
Общее расстояние:
[ S = S{\text{по}} + S{\text{против}} ]
[ S = (V + V_{теч}) \times 0,4 + 16 \times 0,6 ]
Подставим значения и решим уравнение:
[ 16,8 = (V + V{теч}) \times 0,4 + 16 \times 0,6 ]
[ 16,8 = 0,4V + 0,4V{теч} + 9,6 ]
Вычтем 9,6 из обеих частей уравнения:
[ 16,8 - 9,6 = 0,4V + 0,4V{теч} ]
[ 7,2 = 0,4V + 0,4V{теч} ]
Вынесем 0,4 за скобки:
[ 7,2 = 0,4(V + V_{теч}) ]
Разделим обе части на 0,4:
[ 18 = V + V_{теч} ]
Теперь у нас есть две системы уравнений:
- ( 16 = V - V_{теч} )
- ( 18 = V + V_{теч} )
Сложим эти два уравнения, чтобы исключить ( V_{теч} ):
[ (V - V{теч}) + (V + V{теч}) = 16 + 18 ]
[ 2V = 34 ]
[ V = 17 \text{ км/ч} ]
Теперь найдем ( V_{теч} ):
[ V{теч} = 18 - V ]
[ V{теч} = 18 - 17 ]
[ V_{теч} = 1 \text{ км/ч} ]
Теперь можем найти скорость катера по течению:
[ V{\text{по}} = V + V{теч} ]
[ V{\text{по}} = 17 + 1 ]
[ V{\text{по}} = 18 \text{ км/ч} ]
Ответ: Скорость катера по течению составляет 18 км/ч.