一艘機動船在逆流中行駛30公里,順流行駛28公里,共用時7小時。它在逆流中行駛21公里然後返回,共用時5小時。求出該船在靜水中的速度和水流的速度。


已知

一艘機動船在逆流中行駛30公里,順流行駛28公里,共用時7小時。它在逆流中行駛21公里然後返回,共用時5小時。

要求

我們需要求出該船在靜水中的速度和水流的速度。

解答

設水流速度為$x\ km/hr$

設船在靜水中的速度為$y\ km/hr$

逆流速度 $=y−x\ km/hr$

順流速度 $=y+x\ km/hr$

我們知道:

$時間=\frac{距離}{速度}$

船逆流行駛30公里,順流行駛28公里,共用時7小時。

所需時間 $=\frac{30}{y−x} +\frac{28}{y+x}$

​$\Rightarrow 7= \frac{30}{y−x} +\frac{28}{y+x}$......(i)

船逆流行駛21公里然後返回,共用時5小時。

所需時間 $=\frac{21}{y-x}+\frac{21}{y+x}$

​$\Rightarrow 5 =\frac{21}{y-x}+\frac{21}{y+x}$........(ii)

設 $\frac{1}{y-x}=u$ 和 $\frac{1}{y+x}=v$

由(i)和(ii)式,

$30u+28v=7$......(iii)

$21u+21v=5$.......(iv)

將(iii)式乘以7,(iv)式乘以10,得到:

$7(30u+28v)=7(7)$

$210u+196v=49$......(v)

$10(21u+21v)=10(5)$

$210u+210v=50$......(vi)

用(vi)式減去(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)

將(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,水流速度為4公里/小時,船在靜水中的速度為10公里/小時。  

更新於:2022年10月10日

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