Đổi 40 phút =2/3 giờ, 10 phút =1/6 giờ
Gọi quãng đường ca nô đi trong 2/3 giờ sau khi gặp bè gỗ là AD, quãng đường bè gỗ trôi sau khi gặp ca nô là AE. Trong 1/6 giờ sửa máy, quãng đường ca nô trôi là CD, quãng đường bè trôi là EF. B là điểm bè gặp ca nô.
Ta có: \(S_{AC}=\dfrac{2}{3}.\left(v_{ca-nô}-v_{nước}\right)\)
\(S_{AE}=\dfrac{2}{3}.v_{nước}\)
\(S_{CD}=\dfrac{1}{6}.v_{nước}\)
\(S_{EF}=\dfrac{1}{6}.v_{nước}\)
Gọi t là thời gian mà bè gặp ca nô tại B sau khi ca nô bị trôi 10 phút:
\(S_{BF}=v_{nước}.t\)
\(S_{BD}=\left(v_{nước}+v_{ca-nô}\right).t\)
Ta lại có: BD+CD-AC=BF+EF+AE=AB
\(\Leftrightarrow\left(v_{nước}+v_{ca-nô}\right).t+\dfrac{1}{6}.v_{nước}-\dfrac{2}{3}\left(v_{ca-nô}-v_{nước}\right)\)
\(=v_{nước}.t+\dfrac{1}{6}.v_{nước}+\dfrac{2}{3}.v_{nước}\)
\(\Leftrightarrow t.v_{nước}+t.v_{ca-nô}+\dfrac{1}{6}.v_{nước}-\dfrac{2}{3}.v_{ca-nô}+\dfrac{2}{3}.v_{nước}\)
\(=v_{nước}.t+\dfrac{1}{6}.v_{nước}+\dfrac{2}{3}.v_{nước}\)
\(\Rightarrow t.v_{ca-nô}-\dfrac{2}{3}.v_{ca-nô}=0\Rightarrow\left(t-\dfrac{2}{3}\right).v_{ca-nô}=0\)
\(\Rightarrow t-\dfrac{2}{3}=0\Rightarrow t=\dfrac{2}{3}\)
Mặt khác: \(S_{BF}+S_{EF}+S_{AE}=S_{AB}=4,5\)
\(\Leftrightarrow\dfrac{2}{3}.v_{nước}+\dfrac{1}{6}.v_{nước}+\dfrac{2}{3}.v_{nước}=4,5\)
\(\Rightarrow\dfrac{3}{2}.v_{nước}=4,5\Rightarrow v_{nước}=3\)(km/h)
Vậy \(v_{nước}=3\) km/h