Давайте обозначим:
- ( v_k ) — собственная скорость катера (40 км/ч),
- ( v_r ) — скорость реки (км/ч),
- ( t_1 ) — время в пути по течению (4 ч),
- ( t_2 ) — время в пути против течения (6 ч).
Согласно условию задачи, расстояние, которое катер преодолевает по течению, равно расстоянию, которое он проходит против течения. Расстояние рассчитывается по формуле:
[ S = v \cdot t ]
Где ( S ) — расстояние, ( v ) — скорость, а ( t ) — время.
- Расстояние по течению:
По течению скорость катера равна ( v_k + v_r ) (собственная скорость плюс скорость реки). Тогда расстояние, пройденное по течению, можно выразить как:
[
S_1 = (v_k + v_r) \cdot t_1 = (40 + v_r) \cdot 4
]
- Расстояние против течения:
Против течения скорость катера равна ( v_k - v_r ) (собственная скорость минус скорость реки). Расстояние, пройденное против течения:
[
S_2 = (v_k - v_r) \cdot t_2 = (40 - v_r) \cdot 6
]
- Уравнение для расстояний:
Согласно условию задачи, расстояния равны:
[
(40 + v_r) \cdot 4 = (40 - v_r) \cdot 6
]
- Решение уравнения:
Раскроем скобки:
[
160 + 4v_r = 240 - 6v_r
]
Теперь соберем все ( v_r ) в одну сторону, а константы — в другую:
[
4v_r + 6v_r = 240 - 160
]
[
10v_r = 80
]
Теперь найдем скорость реки:
[
v_r = \frac{80}{10} = 8 \text{ км/ч}
]
Таким образом, скорость реки составляет 8 км/ч.