The speed of the stream flow is 1 km/hr. A motor boat travels 35 km upstream and returns to the starting point in 12 hours. What is the speed of the motor boat in still water (in km/hr)?
Explanation & Solution
The correct answer is (B) 6.
- Given: Speed of stream (s) = 1 km/hr. Let the speed of the motor boat in still water be x km/hr. Time taken for the round trip (Total Time) = 12 hours. Distance (d) = 35 km. The formula used is Total Time = [d / (x - s)] + [d / (x + s)].
- Substituting the values: 12 = [35 / (x - 1)] + [35 / (x + 1)]. Simplifying: 12 = 35 * [(x + 1 + x - 1) / (x^2 - 1)] => 12 = 35 * [2x / (x^2 - 1)]. This leads to 12(x^2 - 1) = 70x, or 6x^2 - 35x - 6 = 0. Solving the quadratic equation using the splitting method: 6x^2 - 36x + x - 6 = 0 => 6x(x - 6) + 1(x - 6) = 0. This gives (6x + 1)(x - 6) = 0. Since speed cannot be negative, x = 6 km/hr.
- Verification: If x = 6, upstream speed = 6 - 1 = 5 km/hr, time = 35/5 = 7 hours. Downstream speed = 6 + 1 = 7 km/hr, time = 35/7 = 5 hours. Total time = 7 + 5 = 12 hours. Other options fail to satisfy the total time equation, confirming (B) is the unique correct result.
हिंदी में प्रश्न एवं आदर्श उत्तर
धारा के प्रवाह की गति 1 कि.मी. प्रति घंटे है। एक मोटर नाव धारा के प्रतिकूल 35 कि.मी. यात्रा करती है और 12 घंटे में शुरुआती बिंदु पर वापस लौट जाती है। शांत जल में मोटर नाव की गति (कि.मी. प्रति घंटे में) क्या है?
सही उत्तर (B) 6 है।
- दिया गया है: धारा की गति (s) = 1 कि.मी./घंटा। माना नाव की शांत जल में गति x कि.मी./घंटा है। कुल समय = 12 घंटे, दूरी (d) = 35 कि.मी.। प्रयुक्त सूत्र: कुल समय = [d / (x - s)] + [d / (x + s)]।
- मान रखने पर: 12 = [35 / (x - 1)] + [35 / (x + 1)]। सरल करने पर: 12 = 35 * [2x / (x^2 - 1)] => 12(x^2 - 1) = 70x, या 6x^2 - 35x - 6 = 0। द्विघात समीकरण को हल करने पर: 6x^2 - 36x + x - 6 = 0 => 6x(x - 6) + 1(x - 6) = 0। अतः (6x + 1)(x - 6) = 0, जिससे x = 6 कि.मी./घंटा प्राप्त होता है।
- सत्यापन: यदि x = 6 है, तो धारा के प्रतिकूल गति = 5 कि.मी./घंटा (समय = 7 घंटे) और धारा के अनुकूल गति = 7 कि.मी./घंटा (समय = 5 घंटे)। कुल समय = 7 + 5 = 12 घंटे। अन्य विकल्प इस समीकरण को संतुष्ट नहीं करते हैं, अतः विकल्प (B) सही है।