Рассмотрим задачу, в которой плот и катер одновременно отправляются из точки А. Катер плывет до точки Б и возвращается обратно в точку А. Нам нужно определить, какую часть пути от А до Б проплывет плот за то время, пока катер совершит этот круговой маршрут.
Пусть:
- ( V_c ) — скорость катера относительно воды,
- ( V_t ) — скорость течения реки,
- ( L ) — расстояние между пристанями А и Б.
Согласно условию, скорость катера относительно воды в 4 раза больше скорости течения:
[ V_c = 4V_t. ]
Сначала найдем время, за которое катер совершает полный путь А → Б → А.
Путь от А до Б:
- Скорость катера относительно берега, когда он движется от А к Б, равна сумме его скорости относительно воды и скорости течения:
[ V_{AB} = V_c + V_t = 4V_t + V_t = 5V_t. ]
- Время движения от А до Б:
[ t_{AB} = \frac{L}{5V_t}. ]
Путь от Б до А:
- Скорость катера относительно берега, когда он движется от Б к А, равна разности скорости катера и скорости течения, потому что течение и катер движутся в противоположных направлениях:
[ V_{BA} = V_c - V_t = 4V_t - V_t = 3V_t. ]
- Время движения от Б до А:
[ t_{BA} = \frac{L}{3V_t}. ]
Общее время движения катера (туда и обратно):
[ t{total} = t{AB} + t_{BA} = \frac{L}{5V_t} + \frac{L}{3V_t}. ]
Приведем к общему знаменателю:
[ t_{total} = \frac{3L}{15V_t} + \frac{5L}{15V_t} = \frac{8L}{15V_t}. ]
Теперь определим, какое расстояние проплывет плот за это время. Плот движется со скоростью течения, то есть его скорость равна ( V_t ).
Расстояние, которое проплывет плот за время ( t{total} ):
[ S{плота} = Vt \cdot t{total} = V_t \cdot \frac{8L}{15V_t} = \frac{8L}{15}. ]
Таким образом, плот проплывет (\frac{8}{15}) от расстояния между А и Б за то время, пока катер совершит свой круговой маршрут.