一艘机动船在逆流中行驶30公里,顺流行驶28公里,共用7小时。它在逆流中行驶21公里后返回,共用5小时。求该船在静水中速度和水流速度。
已知条件
一艘机动船在逆流中行驶30公里,顺流行驶28公里,共用7小时。它在逆流中行驶21公里后返回,共用5小时。
要求
我们必须求出该船在静水中速度和水流速度。
解题过程
设水流速度为$x\ km/hr$
设船在静水中的速度为$y\ km/hr$
逆流速度 $=y−x\ km/hr$
顺流速度 $=y+x\ km/hr$
我们知道:
$时间=\frac{距离}{速度}$
该船逆流行驶30公里,顺流行驶28公里,共用7小时。
所需时间 $=\frac{30}{y−x} +\frac{28}{y+x}$
$\Rightarrow 7= \frac{30}{y−x} +\frac{28}{y+x}$......(i)
该船逆流行驶21公里后返回,共用5小时。
所需时间 $=\frac{21}{y-x}+\frac{21}{y+x}$
$\Rightarrow 5 =\frac{21}{y-x}+\frac{21}{y+x}$........(ii)
设 $\frac{1}{y-x}=u$ 和 $\frac{1}{y+x}=v$
由(i)和(ii)式,
$30u+28v=7$......(iii)
$21u+21v=5$.......(iv)
用7乘(iii)式,用10乘(iv)式,得到:
$7(30u+28v)=7(7)$
$210u+196v=49$......(v)
$10(21u+21v)=10(5)$
$210u+210v=50$......(vi)
用(vi)式减去(v)式,得到:
$210v−196v=50−49$
$14v=1$
$v=\frac{1}{14}$
$\Rightarrow \frac{1}{y+x}=\frac{1}{14}$
$y+x=14$.......(vii)
由(iii)式,
$30u=7−28v$
$30u=7−28\times \frac{1}{14}$
$30u=7−2=5$
$\Rightarrow u=\frac{5}{30}$
$\Rightarrow u=\frac{1}{6}$
$\Rightarrow y−x=6$.....(viii)
将(vii)式和(viii)式相加,得到:
$2y=20$
$y=10$
由(vii)式,
$x=14−y$
$x=14−10=4$
因此,水流速度为4公里/小时,船在静水中的速度为10公里/小时。