Để giải bài toán này, ta có thể sử dụng công thức vận tốc tương đối của hai đối tượng di chuyển trong cùng môi trường chất lỏng:
vận tốc tương đối = vận tốc đối tượng 1 - vận tốc đối tượng 2
a. Để tính vận tốc của dòng nước so với bờ, ta sử dụng công thức trên với đối tượng 1 là thuyền khi đi xuôi dòng và đối tượng 2 là khí ngược dòng. Vận tốc của thuyền khi đi xuôi dòng là 24 km/h và vận tốc của khí ngược dòng là 20 km/h, vì vậy vận tốc tương đối của thuyền và khí ngược dòng là:
vận tốc tương đối = 24 km/h - 20 km/h = 4 km/h
Do đó, vận tốc của dòng nước so với bờ là 4 km/h.
b. Để tính khoảng cách AB, ta có thể sử dụng công thức khoảng cách bằng vận tốc nhân thời gian:
AB = vận tốc của thuyền khi đi xuôi dòng x thời gian đi xuôi dòng
AB = 24 km/h x thời gian đi xuôi dòng
Theo đề bài, khi thuyền đi ngược dòng từ B về A thì mất 3 giờ, vì vậy thời gian đi xuôi dòng là:
thời gian đi xuôi dòng = thời gian đi ngược dòng / 2 = 3 giờ / 2 = 1,5 giờ
Vậy, khoảng cách AB là:
AB = 24 km/h x 1,5 giờ = 36 km
Để tính thời gian đi xuôi dòng, ta có thể sử dụng công thức thời gian bằng khoảng cách chia vận tốc:
thời gian đi xuôi dòng = khoảng cách AB / vận tốc của thuyền khi đi xuôi dòng
thời gian đi xuôi dòng = 36 km / 24 km/h = 1,5 giờ
Để tính thời gian đi ngược dòng, ta cũng sử dụng công thức thời gian bằng khoảng cách chia vận tốc, nhưng lúc này vận tốc của thuyền sẽ là vận tốc khi đi ngược dòng, tức là 24 km/h - 20 km/h = 4 km/h. Do đó:
thời gian đi ngược dòng = khoảng cách AB / vận tốc của thuyền khi đi ngược dòng
thời gian đi ngược dòng = 36 km / 4 km/h = 9 giờ
Vậy thời gian đi ngược dòng là 9 giờ.