Respostas
velocidade na descida:
v+vr (v = velocidade do barco, vr= velocidade devida ao rio)
s= extensão do rio
(v+vr) = s/t
v+vr = s/4
s = 4(v+vr)
na volta ele vai contra o rio (diferença das velocidades) porque demora mais (8 min) :
(v-vr) = s/t'
s= 8(v-vr)
a gente sabe agora que (porque a extensão do rio é a mesma a gente pode igualar):
4(v+vr)=8(v-vr)
4v+4vr = 8v - 8vr
12vr = 4v
3vr = v
ou seja (substituindo esse v que a gente achou na primeira equação, podia ser na segunda tbm tanto faz)
s= 4(3vr+vr) = 16vr
ele pede o tempo para
vr = s/tx (tempo só com a velocidade devida ao rio)
tx = s/vr
tx = 16vr/vr = 16minutos
O barco levará 16 minutos para percorrer o trajeto.
Sabemos que o rio possui correnteza. Nesse sentido, quando o barco se movimentar a favor da correnteza, ele irá mais rápido (4 minutos) e quando for contra, irá mais devagar (8 minutos).
Isso é explicado pela velocidade resultante. No trajeto de ida rio abaixo, ela é:
Vr₁ = V barco + V correnteza
E no trajeto de volta, a velocidade resultante vale:
Vr₂ = V barco - V correnteza
Para que o barco desça o rio com o motor desligado, apenas a velocidade da correnteza atuará sobre ele. Dessa maneira, precisamos encontrá-la.
Seja a distância percorrida: D.
Vr₁ = D / t
Vr₁ = D/4
D = 4.Vr₁
Vr₂ = D/8
D = 8.Vr₂
Assim, como a distância é a mesma, então podemos igualá-las:
4.Vr₁ = 8.Vr₂
Vr₁ = 2.Vr₂
Por um sistema de equações, somamos I com o inverso de II para solucioná-lo.
I: Vr₁ = V barco + V correnteza => 2.Vr₂ = V barco + V correnteza
II: Vr₂ = V barco - V correnteza => -Vr₂ = -V barco + V correnteza
I + II: Vr₂ = 2.V correnteza => V correnteza = Vr₂ / 2
Portanto, substituindo a fórmula V = distância / tempo na equação acima (lembre-se de que em Vr₂ o tempo é 8 min), temos:
D / t = (D / 8) / 2
D / t = D / 16
t = 16 minutos