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SSC CGLगणित (Quantitative Aptitude)नाव-धारा और दौड़ (Boats & Streams, Races)
Boats & Streams, Races
SSC CGL, CHSL और CPO परीक्षा के Tier-1 और Tier-2 दोनों में 'नाव-धारा और दौड़' से 1 से 2 प्रश्न निश्चित रूप से पूछे जाते हैं। यह अध्याय फॉर्मूला-आधारित और अत्यधिक स्कोरिंग है, जहाँ सही अवधारणाओं और शॉर्टकट विधियों का उपयोग करके आप कम समय में पूरे अंक प्राप्त कर सकते हैं।
धारा के अनुकूल (u + v), प्रतिकूल (u - v) तथा नाव एवं धारा की चाल ज्ञात करना
जब नाव धारा की दिशा में चलती है, तो इसे अनुकूल या अनुप्रवाह (Downstream) कहते हैं, जहाँ पानी नाव को आगे धकेलता है इसलिए प्रभावी चाल बढ़ जाती है (D = u + v)। जब नाव धारा की विपरीत दिशा में चलती है, तो इसे प्रतिकूल या ऊर्ध्वप्रवाह (Upstream) कहते हैं, जहाँ पानी नाव का विरोध करता है इसलिए चाल घट जाती है (U = u - v)। यहाँ 'u' शांत जल में नाव की चाल (Speed of boat in still water) और 'v' धारा या पानी की चाल (Speed of stream) है। जब भी प्रश्न में धारा की दिशा या विपरीत दिशा में गति का उल्लेख हो, तो सीधे चालों को जोड़कर या घटाकर समीकरण बनाते हैं।
सूत्र और उनके उदाहरण
📐 D = u + v और U = u - v — जब शांत जल में नाव की चाल (u) और धारा की चाल (v) दी गई हो और अनुकूल/प्रतिकूल चाल निकालनी हो।
- उदाहरण 1: शांत जल में एक नाव की चाल 12 किमी/घंटा है और धारा की चाल 3 किमी/घंटा है। धारा के अनुकूल और प्रतिकूल नाव की चाल ज्ञात कीजिए।
धारा के अनुकूल चाल (D) = u + v
D = 12 + 3 = 15 किमी/घंटा
धारा के प्रतिकूल चाल (U) = u - v
U = 12 - 3 = 9 किमी/घंटा
- ✔ उत्तर: 15 किमी/घंटा और 9 किमी/घंटा
- उदाहरण 2: एक तैराक की शांत जल में चाल 9 किमी/घंटा है तथा नदी की चाल 2.5 किमी/घंटा है। धारा की विपरीत दिशा में तैराक की चाल क्या होगी?
प्रतिकूल चाल (U) = u - v
u = 9 किमी/घंटा, v = 2.5 किमी/घंटा
U = 9 - 2.5 = 6.5 किमी/घंटा
📐 u = (D + U) / 2 तथा v = (D - U) / 2 — जब धारा के अनुकूल चाल (D) और धारा के प्रतिकूल चाल (U) ज्ञात हों और नाव (u) या धारा (v) की चाल निकालनी हो।
- उदाहरण 3: एक नाव की धारा के अनुकूल चाल 16 किमी/घंटा और धारा के प्रतिकूल चाल 10 किमी/घंटा है। शांत जल में नाव की चाल और धारा का वेग ज्ञात कीजिए।
नाव की चाल (u) = (D + U) / 2
u = (16 + 10) / 2 = 26 / 2 = 13 किमी/घंटा
धारा का वेग (v) = (D - U) / 2
v = (16 - 10) / 2 = 6 / 2 = 3 किमी/घंटा
- ✔ उत्तर: नाव की चाल = 13 किमी/घंटा, धारा की चाल = 3 किमी/घंटा
- उदाहरण 4: धारा के अनुकूल एक मोटरबोट की चाल 24 किमी/घंटा है और धारा के प्रतिकूल 18 किमी/घंटा है। धारा की गति क्या है?
धारा की गति (v) = (D - U) / 2
v = (24 - 18) / 2
v = 6 / 2 = 3 किमी/घंटा
परीक्षा में आने वाले प्रकार
- सीधे D और U देकर नाव व धारा की चाल ज्ञात करना
- दूरी और समय से पहले D और U निकालना, फिर u और v ज्ञात करना
- धारा की चाल देकर निश्चित दूरी तय करने का समय या दूरी ज्ञात करना
- नाव की शांत जल में चाल और धारा की चाल का अनुपात ज्ञात करना
- चाल में प्रतिशत वृद्धि/कमी या गुने पर आधारित प्रश्न
हल किए हुए प्रश्न (हर प्रकार)
- प्रश्न 5 [सीधे D और U देकर नाव व धारा की चाल ज्ञात करना]: एक नाविक धारा के अनुप्रवाह 15 किमी/घंटा की गति से और धारा के ऊर्ध्वप्रवाह 9 किमी/घंटा की गति से नाव चला सकता है। शांत जल में नाविक की चाल कितनी है?
अनुप्रवाह चाल (D) = 15 किमी/घंटा
ऊर्ध्वप्रवाह चाल (U) = 9 किमी/घंटा
शांत जल में चाल (u) = (D + U) / 2
u = (15 + 9) / 2 = 24 / 2
u = 12 किमी/घंटा
- ✔ उत्तर: 12 किमी/घंटा
- प्रश्न 6 [दूरी और समय से पहले D और U निकालना, फिर u और v ज्ञात करना]: एक नाव धारा के अनुकूल 32 किमी की दूरी 4 घंटे में तय करती है, जबकि धारा के प्रतिकूल 24 किमी की दूरी 6 घंटे में तय करती है। धारा की चाल (किमी/घंटा में) क्या है?
अनुकूल चाल (D) = दूरी / समय = 32 / 4 = 8 किमी/घंटा
प्रतिकूल चाल (U) = दूरी / समय = 24 / 6 = 4 किमी/घंटा
धारा की चाल (v) = (D - U) / 2
v = (8 - 4) / 2 = 4 / 2 = 2 किमी/घंटा
- ✔ उत्तर: 2 किमी/घंटा
- प्रश्न 7 [दूरी और समय से पहले D और U निकालना, फिर u और v ज्ञात करना]: एक व्यक्ति 45 किमी धारा के अनुकूल नाव चलाकर 3 घंटे में और 25 किमी धारा के प्रतिकूल 5 घंटे में तय करता है। शांत जल में उस व्यक्ति की चाल कितनी है?
अनुकूल चाल (D) = 45 / 3 = 15 किमी/घंटा
प्रतिकूल चाल (U) = 25 / 5 = 5 किमी/घंटा
शांत जल में व्यक्ति की चाल (u) = (D + U) / 2
u = (15 + 5) / 2 = 20 / 2 = 10 किमी/घंटा
- ✔ उत्तर: 10 किमी/घंटा
- प्रश्न 8 [धारा की चाल देकर निश्चित दूरी तय करने का समय या दूरी ज्ञात करना]: शांत जल में एक नाव की चाल 14 किमी/घंटा है और नदी की चाल 2 किमी/घंटा है। यह नाव धारा के प्रतिकूल दिशा में 48 किमी जाने में कितना समय लेगी?
नाव की चाल u = 14 किमी/घंटा, धारा की चाल v = 2 किमी/घंटा
प्रतिकूल चाल U = u - v = 14 - 2 = 12 किमी/घंटा
दूरी = 48 किमी
समय = दूरी / चाल = 48 / 12 = 4 घंटे
- ✔ उत्तर: 4 घंटे
- प्रश्न 9 [नाव की शांत जल में चाल और धारा की चाल का अनुपात ज्ञात करना]: यदि धारा के अनुकूल किसी नाव की गति और धारा के प्रतिकूल गति का अनुपात 7 : 5 है, तो शांत जल में नाव की गति और धारा की गति का अनुपात क्या होगा?
D : U = 7 : 5
u = (D + U) / 2 = (7 + 5) / 2 = 12 / 2 = 6 इकाई
v = (D - U) / 2 = (7 - 5) / 2 = 2 / 2 = 1 इकाई
नाव की गति और धारा की गति का अनुपात = u : v = 6 : 1
- ✔ उत्तर: 6 : 1
- प्रश्न 10 [चाल में प्रतिशत वृद्धि/कमी या गुने पर आधारित प्रश्न]: शांत जल में एक नाव की गति, धारा की गति से 300% अधिक है। यदि नाव धारा के अनुकूल 60 किमी की दूरी 3 घंटे में तय करती है, तो धारा की गति क्या है?
माना धारा की चाल v = x किमी/घंटा
नाव की चाल u = x + 300% of x = 4x किमी/घंटा
अनुकूल चाल D = u + v = 4x + x = 5x
प्रश्नानुसार, अनुकूल चाल D = 60 / 3 = 20 किमी/घंटा
5x = 20 ⇒ x = 4 किमी/घंटा
- ✔ उत्तर: 4 किमी/घंटा
- प्रश्न 11 [चाल में प्रतिशत वृद्धि/कमी या गुने पर आधारित प्रश्न]: एक व्यक्ति धारा के प्रतिकूल 1 किमी दूरी 10 मिनट में तथा धारा के अनुकूल उतनी ही दूरी 6 मिनट में तय करता है। शांत जल में उसकी चाल और धारा के वेग का अंतर ज्ञात कीजिए।
U = 1 किमी / (10/60 घंटा) = 6 किमी/घंटा
D = 1 किमी / (6/60 घंटा) = 10 किमी/घंटा
u = (10 + 6) / 2 = 8 किमी/घंटा
v = (10 - 6) / 2 = 2 किमी/घंटा
अंतर (u - v) = 8 - 2 = 6 किमी/घंटा (जो कि वास्तव में U ही है)
परीक्षा में कैसे आता है
यह उप-विषय SSC CGL, CHSL, MTS और GD में प्रायः हर पाली में 1 प्रश्न के रूप में पूछा जाता है। कभी सीधा u और v पूछा जाता है, तो कभी समय या दूरी की सहायता से चाल निकलवाई जाती है।
आम गलतियाँ
- ✘ धारा के अनुकूल (u + v) और प्रतिकूल (u - v) में जोड़ व घटाव को उल्टा लिख देना।
- ✘ शांत जल में नाव की चाल निकालते समय u = (D - U)/2 तथा धारा में (D + U)/2 लगा देना (चिह्न की गलती)।
- ✘ समय को मिनट से घंटे में बदलते समय 60 से भाग देना भूल जाना।
💡 नाव की चाल हमेशा बड़ी होगी, इसलिए u = (D + U)/2 (जोड़कर आधा) और धारा की चाल हमेशा छोटी होगी, इसलिए v = (D - U)/2 (घटाकर आधा) याद रखें। Componendo-Dividendo (C&D) से u/v = (D + U)/(D - U) सीधे मौखिक आ जाता है। u/v = (अनुप्रवाह चाल + ऊर्ध्वप्रवाह चाल) / (अनुप्रवाह चाल - ऊर्ध्वप्रवाह चाल)।
समान दूरी के लिए समय और अनुपात वाले प्रश्न
जब नाव समान दूरी अनुप्रवाह (Downstream) और प्रतिप्रवाह (Upstream) तय करती है, तो दूरी स्थिर (Constant) रहती है। चाल और समय में व्युत्क्रमानुपाती (Inverse) संबंध होता है, अर्थात चाल का अनुपात समय के अनुपात का उल्टा होता है। अनुप्रवाह चाल x = u + v और प्रतिप्रवाह चाल y = u - v होती है। यदि धारा के प्रतिकूल लिया गया समय धारा के अनुकूल लिए गए समय का n गुना हो, तो नाव और धारा की चाल का अनुपात u/v = (n+1)/(n-1) होता है। परीक्षा में यह पैटर्न समय और चालों के अनुपात के रूप में बार-बार पूछा जाता है।
सूत्र और उनके उदाहरण
📐 चाल का अनुपात (x : y) = t_up : t_down — जब दूरी समान हो और चाल या समय का अनुपात ज्ञात/पूछा गया हो।
- उदाहरण 12: एक नाव समान दूरी अनुप्रवाह में 4 घंटे और प्रतिप्रवाह में 6 घंटे में तय करती है। अनुप्रवाह और प्रतिप्रवाह चाल का अनुपात ज्ञात कीजिए।
समय का अनुपात (अनुप्रवाह : प्रतिप्रवाह) = 4 : 6 = 2 : 3
दूरी समान होने पर चाल का अनुपात समय के अनुपात का उल्टा होता है
अनुप्रवाह चाल (x) : प्रतिप्रवाह चाल (y) = 3 : 2
- ✔ उत्तर: 3 : 2
- उदाहरण 13: यदि अनुप्रवाह चाल और प्रतिप्रवाह चाल का अनुपात 5 : 3 है, तो समान दूरी तय करने में लगे अनुप्रवाह और प्रतिप्रवाह समय का अनुपात ज्ञात कीजिए।
चाल का अनुपात (x : y) = 5 : 3
दूरी स्थिर रहने पर समय का अनुपात चाल के अनुपात का व्युत्क्रम होता है
समय का अनुपात (t_down : t_up) = 3 : 5
📐 u / v = (t_up + t_down) / (t_up - t_down) = (n + 1) / (n - 1) — जब प्रतिकूल प्रवाह में लगा समय, अनुकूल प्रवाह में लगे समय का n गुना हो।
- उदाहरण 14: एक नाव समान दूरी तय करने में धारा के प्रतिकूल, धारा के अनुकूल की तुलना में 3 गुना समय लेती है। यदि धारा की चाल 4 किमी/घंटा है, तो शांत जल में नाव की चाल ज्ञात कीजिए।
समय का गुणांक n = 3
सूत्र: u / v = (n + 1) / (n - 1)
u / 4 = (3 + 1) / (3 - 1)
u / 4 = 4 / 2 = 2
u = 4 × 2 = 8 किमी/घंटा
- ✔ उत्तर: 8 किमी/घंटा
- उदाहरण 15: एक नाव को धारा के विपरीत जाने में धारा के अनुकूल जाने की तुलना में दोगुना समय लगता है। शांत जल में नाव की चाल और धारा की चाल का अनुपात क्या है?
समय का गुणांक n = 2
सूत्र: u / v = (n + 1) / (n - 1)
u / v = (2 + 1) / (2 - 1)
u / v = 3 / 1 = 3 : 1
परीक्षा में आने वाले प्रकार
- धारा के प्रतिकूल और अनुकूल समय का अनुपात दिया होने पर शांत जल में नाव और धारा की चाल का अनुपात ज्ञात करना
- प्रतिकूल समय, अनुकूल समय का n गुना होने पर शांत जल में नाव या धारा की चाल निकालना
- चालों का अनुपात देकर निश्चित समय में तय की गई दूरी या समय की तुलना करना
- धारा की चाल और समय का अनुपात देकर निश्चित दूरी ज्ञात करना
- प्रतिकूल और अनुकूल में लगे समय का अंतर दिया होने पर दूरी या चाल निकालना
हल किए हुए प्रश्न (हर प्रकार)
- प्रश्न 16 [धारा के प्रतिकूल और अनुकूल समय का अनुपात दिया होने पर शांत जल में नाव और धारा की चाल का अनुपात ज्ञात करना]: एक नाव समान दूरी अनुप्रवाह में 3 घंटे और प्रतिप्रवाह में 5 घंटे में तय करती है। शांत जल में नाव की चाल और धारा की चाल का अनुपात ज्ञात कीजिए।
t_down = 3 घंटे, t_up = 5 घंटे
चाल का अनुपात x : y = 5 : 3
u = (x + y) / 2 = (5 + 3) / 2 = 4
v = (x - y) / 2 = (5 - 3) / 2 = 1
u : v = 4 : 1
- ✔ उत्तर: 4 : 1
- प्रश्न 17 [प्रतिकूल समय, अनुकूल समय का n गुना होने पर शांत जल में नाव या धारा की चाल निकालना]: एक नाव को धारा के विपरीत एक निश्चित दूरी तय करने में धारा के अनुकूल समान दूरी तय करने की तुलना में 4 गुना समय लगता है। यदि शांत जल में नाव की चाल 15 किमी/घंटा है, तो धारा की चाल ज्ञात कीजिए।
n = 4
u / v = (n + 1) / (n - 1)
15 / v = (4 + 1) / (4 - 1)
15 / v = 5 / 3
v = (15 × 3) / 5 = 9 किमी/घंटा
- ✔ उत्तर: 9 किमी/घंटा
- प्रश्न 18 [प्रतिकूल समय, अनुकूल समय का n गुना होने पर शांत जल में नाव या धारा की चाल निकालना]: एक नाव धारा के प्रतिकूल जाने में धारा के अनुकूल जाने की तुलना में 2.5 गुना समय लेती है। यदि धारा की चाल 6 किमी/घंटा है, तो शांत जल में नाव की चाल ज्ञात कीजिए।
n = 2.5
सूत्र: u / v = (n + 1) / (n - 1)
u / 6 = (2.5 + 1) / (2.5 - 1)
u / 6 = 3.5 / 1.5 = 7 / 3
u = (6 × 7) / 3 = 14 किमी/घंटा
- ✔ उत्तर: 14 किमी/घंटा
- प्रश्न 19 [चालों का अनुपात देकर निश्चित समय में तय की गई दूरी या समय की तुलना करना]: शांत जल में नाव की चाल और धारा की चाल का अनुपात 7 : 3 है। यदि अनुप्रवाह में निश्चित दूरी तय करने में 4 घंटे लगते हैं, तो प्रतिप्रवाह में वही दूरी तय करने में कितना समय लगेगा?
मान लें u = 7r, v = 3r
अनुप्रवाह चाल x = 7r + 3r = 10r
प्रतिप्रवाह चाल y = 7r - 3r = 4r
दूरी समान है: x × t_down = y × t_up
10r × 4 = 4r × t_up
t_up = 40r / 4r = 10 घंटे
- ✔ उत्तर: 10 घंटे
- प्रश्न 20 [धारा की चाल और समय का अनुपात देकर निश्चित दूरी ज्ञात करना]: शांत जल में नाव की चाल 12 किमी/घंटा है। यदि धारा के प्रतिकूल जाने में धारा के अनुकूल जाने से दोगुना समय लगता है, तो एक तरफ की दूरी ज्ञात कीजिए यदि अनुप्रवाह में 2 घंटे लगते हों।
n = 2
u / v = (2 + 1) / (2 - 1) = 3 / 1
12 / v = 3 / 1 ⇒ v = 4 किमी/घंटा
अनुप्रवाह चाल (x) = 12 + 4 = 16 किमी/घंटा
दूरी = अनुप्रवाह चाल × अनुप्रवाह समय
दूरी = 16 × 2 = 32 किमी
- ✔ उत्तर: 32 किमी
- प्रश्न 21 [प्रतिकूल और अनुकूल में लगे समय का अंतर दिया होने पर दूरी या चाल निकालना]: एक नाव शांत जल में 9 किमी/घंटा की चाल से चलती है और धारा की चाल 3 किमी/घंटा है। एक निश्चित दूरी अनुप्रवाह और प्रतिप्रवाह तय करने में समय का अंतर 3 घंटे है। वह दूरी ज्ञात कीजिए।
x = 9 + 3 = 12 किमी/घंटा
y = 9 - 3 = 6 किमी/घंटा
समय का अंतर = (D / 6) - (D / 12) = 3
(2D - D) / 12 = 3
D / 12 = 3
D = 36 किमी
- ✔ उत्तर: 36 किमी
- प्रश्न 22 [प्रतिकूल और अनुकूल में लगे समय का अंतर दिया होने पर दूरी या चाल निकालना]: एक व्यक्ति धारा के प्रतिकूल 24 किमी और अनुप्रवाह 36 किमी तय करने में कुल 9 घंटे लेता है। यदि शांत जल में उसकी चाल धारा की चाल की 3 गुनी है, तो धारा की चाल ज्ञात कीजिए।
मान लें धारा की चाल v = r, तब नाव की चाल u = 3r
अनुप्रवाह चाल x = 3r + r = 4r
प्रतिप्रवाह चाल y = 3r - r = 2r
कुल समय: (36 / 4r) + (24 / 2r) = 9
(9 / r) + (12 / r) = 9
21 / r = 9
r = 21 / 9 = 2.33 किमी/घंटा
परीक्षा में कैसे आता है
SSC CGL (Tier 1 & 2), CHSL और GD परीक्षाओं में यह उप-विषय बहुत लोकप्रिय है। लगभग हर 2 में से 1 शिफ्ट में समान दूरी या 'n-गुना समय' वाला प्रश्न पूछा जाता है।
आम गलतियाँ
- ✘ अनुप्रवाह (x) और प्रतिप्रवाह (y) चाल का अनुपात निकालने के बजाय सीधे नाव (u) और धारा (v) का अनुपात समय के विपरीत रख देना।
- ✘ u/v = (n+1)/(n-1) सूत्र का प्रयोग करते समय n का सही मान न पहचानना या प्लस/माइनस चिह्नों में गड़बड़ी करना।
- ✘ जब दोनों स्थितियों में दूरी असमान (different distance) हो, तब भी सीधे चाल का उल्टा अनुपात समय में लगा देना।
💡 जब भी प्रश्न में 'प्रतिकूल समय, अनुकूल समय का n गुना है' दिया हो, तो बिना किसी समीकरण के सीधे u/v = (n+1)/(n-1) लगाएँ। इससे उत्तर 10 सेकंड में आ जाएगा।| translate_hint: keep exact formula intact inside Hindi tip text if clear formatting is desired. (Hindi: जब भी प्रश्न में प्रतिकूल समय अनुकूल समय का n गुना हो, u/v = (n+1)/(n-1) का उपयोग करें। इससे 10 सेकंड में उत्तर आएगा।)
गोल यात्रा का समय और नाव की औसत चाल
जब कोई नाव किसी निश्चित बिंदु तक धारा के अनुकूल (Downstream) जाती है और उसी बिंदु से धारा के प्रतिकूल (Upstream) वापस आती है, तो इसे गोल यात्रा (Round Trip) कहते हैं। अनुकूल जाते समय चाल (u + v) और प्रतिकूल लौटते समय चाल (u - v) होती है। पूरी यात्रा का कुल समय दोनों दिशाओं में लगे समय का योग होता है: T = D/(u + v) + D/(u - v) = 2Du / (u² - v²)। पूरी यात्रा की औसत चाल हमेशा कुल दूरी (2D) को कुल समय (T) से भाग देकर निकाली जाती है, जिसका मान (u² - v²)/u होता है।
सूत्र और उनके उदाहरण
📐 एक तरफ की दूरी D = T × (u² - v²) / (2u) — जब शांत जल में नाव की चाल (u), धारा की चाल (v) और जाकर वापस आने का कुल समय (T) दिया हो तथा एक तरफ की दूरी (D) ज्ञात करनी हो।
- उदाहरण 23: शांत जल में एक नाव की चाल 9 किमी/घंटा और धारा की चाल 3 किमी/घंटा है। यदि नाव किसी स्थान तक जाकर वापस लौटने में कुल 3 घंटे का समय लेती है, तो वह दूरी क्या है?
नाव की चाल u = 9 किमी/घंटा, धारा की चाल v = 3 किमी/घंटा
कुल समय T = 3 घंटे
सूत्र: D = T × (u² - v²) / (2u)
D = 3 × (9² - 3²) / (2 × 9)
D = 3 × (81 - 9) / 18
D = 3 × 72 / 18
D = 3 × 4 = 12 किमी
- ✔ उत्तर: 12 किमी
- उदाहरण 24: एक तैराक शांत जल में 10 किमी/घंटा की गति से तैर सकता है। यदि नदी का बहाव 2 किमी/घंटा है और उसे एक निश्चित दूरी तैरकर जाने और वापस लौटने में कुल 5 घंटे लगते हैं, तो दूरी ज्ञात कीजिए।
तैराक की चाल u = 10 किमी/घंटा, धारा की चाल v = 2 किमी/घंटा
कुल समय T = 5 घंटे
दूरी D = T × (u² - v²) / (2u)
D = 5 × (10² - 2²) / (2 × 10)
D = 5 × (100 - 4) / 20
D = 5 × 96 / 20
D = 96 / 4 = 24 किमी
📐 गोल यात्रा की औसत चाल (Average Speed) = (u² - v²) / u = 2 × S_down × S_up / (S_down + S_up) — जब नाव धारा के अनुकूल जाकर उसी मार्ग से प्रतिकूल वापस आए और पूरी यात्रा की औसत चाल पूछी जाए।
- उदाहरण 25: शांत जल में एक नाव की चाल 12 किमी/घंटा तथा धारा की चाल 4 किमी/घंटा है। एक निश्चित दूरी जाकर वापस प्रारंभिक बिंदु पर लौटने में नाव की औसत चाल क्या होगी?
धारा के अनुकूल चाल S_down = 12 + 4 = 16 किमी/घंटा
धारा के प्रतिकूल चाल S_up = 12 - 4 = 8 किमी/घंटा
औसत चाल = 2 × S_down × S_up / (S_down + S_up)
औसत चाल = 2 × 16 × 8 / (16 + 8)
औसत चाल = 256 / 24
औसत चाल = 32/3 = 10.67 किमी/घंटा
- ✔ उत्तर: 10.67 किमी/घंटा (या 32/3 किमी/घंटा)
- उदाहरण 26: शांत जल में एक स्टीमर की चाल 15 किमी/घंटा और नदी की चाल 5 किमी/घंटा है। स्टीमर द्वारा पूरी गोल यात्रा (Round Trip) में तय की गई दूरी के लिए औसत चाल क्या होगी?
u = 15 किमी/घंटा, v = 5 किमी/घंटा
औसत चाल = (u² - v²) / u
औसत चाल = (15² - 5²) / 15
औसत चाल = (225 - 25) / 15
औसत चाल = 200 / 15
औसत चाल = 40/3 किमी/घंटा
- ✔ उत्तर: 40/3 किमी/घंटा (या 13.33 किमी/घंटा)
परीक्षा में आने वाले प्रकार
- कुल समय और चालों से एक तरफ की दूरी ज्ञात करना
- दूरी और कुल समय से धारा अथवा नाव की चाल ज्ञात करना
- गोल यात्रा (Round Trip) की औसत चाल ज्ञात करना
- कुल दूरी (आना + जाना) पर आधारित प्रश्न
हल किए हुए प्रश्न (हर प्रकार)
- प्रश्न 27 [कुल समय और चालों से एक तरफ की दूरी ज्ञात करना]: एक व्यक्ति शांत जल में 6 किमी/घंटा की गति से नाव चला सकता है। यदि धारा की गति 2 किमी/घंटा है, तो उसे एक स्थान तक नाव चलाकर जाने और वापस आने में 3 घंटे का समय लगता है। वह स्थान कितनी दूरी पर है?
नाव की चाल u = 6 किमी/घंटा, धारा की चाल v = 2 किमी/घंटा
अनुकूल चाल S_down = 6 + 2 = 8 किमी/घंटा
प्रतिकूल चाल S_up = 6 - 2 = 4 किमी/घंटा
कुल समय T = D/8 + D/4 = 3 घंटे
(D + 2D) / 8 = 3
3D / 8 = 3
3D = 24
D = 8 किमी
- ✔ उत्तर: 8 किमी
- प्रश्न 28 [कुल समय और चालों से एक तरफ की दूरी ज्ञात करना]: शांत जल में एक नाव की चाल 8 किमी/घंटा है और धारा की गति 4 किमी/घंटा है। यदि नाव किसी दूरी को तय करके वापस आने में कुल 8 घंटे का समय लेती है, तो एक तरफ की दूरी ज्ञात करें।
u = 8 किमी/घंटा, v = 4 किमी/घंटा, T = 8 घंटे
दूरी सूत्र D = T × (u² - v²) / (2u)
D = 8 × (8² - 4²) / (2 × 8)
D = 8 × (64 - 16) / 16
D = 8 × 48 / 16
D = 8 × 3 = 24 किमी
- ✔ उत्तर: 24 किमी
- प्रश्न 29 [दूरी और कुल समय से धारा अथवा नाव की चाल ज्ञात करना]: एक नाव 24 किमी की दूरी धारा के अनुकूल जाकर उसी बिंदु पर वापस लौटने में कुल 5 घंटे का समय लेती है। यदि धारा की गति 2 किमी/घंटा है, तो शांत जल में नाव की चाल ज्ञात कीजिए।
D = 24 किमी, v = 2 किमी/घंटा, कुल समय T = 5 घंटे
24 / (u + 2) + 24 / (u - 2) = 5
24 × [(u - 2) + (u + 2)] / (u² - 4) = 5
24 × 2u / (u² - 4) = 5
48u = 5u² - 20
5u² - 48u - 20 = 0
(5u + 2)(u - 10) = 0
u = 10 किमी/घंटा (चूँकि चाल ऋणात्मक नहीं हो सकती)
- ✔ उत्तर: 10 किमी/घंटा
- प्रश्न 30 [दूरी और कुल समय से धारा अथवा नाव की चाल ज्ञात करना]: शांत जल में एक नाव की चाल 10 किमी/घंटा है। यह नदी में 36 किमी की दूरी तय करके वापस आने में कुल 7.5 (15/2) घंटे लेती है। धारा की चाल (किमी/घंटा में) क्या है?
u = 10 किमी/घंटा, D = 36 किमी, T = 15/2 घंटे
सूत्र: D = T × (u² - v²) / (2u)
36 = (15/2) × (10² - v²) / (2 × 10)
36 = 15 × (100 - v²) / 40
36 × 40 / 15 = 100 - v²
1440 / 15 = 100 - v²
96 = 100 - v²
v² = 100 - 96 = 4
v = 2 किमी/घंटा
- ✔ उत्तर: 2 किमी/घंटा
- प्रश्न 31 [गोल यात्रा (Round Trip) की औसत चाल ज्ञात करना]: शांत जल में एक मोटरबोट की चाल 20 किमी/घंटा है और धारा की गति 5 किमी/घंटा है। यदि मोटरबोट एक स्थान पर जाकर वापस आती है, तो पूरी यात्रा के दौरान उसकी औसत चाल कितनी है?
u = 20 किमी/घंटा, v = 5 किमी/घंटा
धारा के अनुकूल चाल = 20 + 5 = 25 किमी/घंटा
धारा के प्रतिकूल चाल = 20 - 5 = 15 किमी/घंटा
औसत चाल = (u² - v²) / u
औसत चाल = (20² - 5²) / 20
औसत चाल = (400 - 25) / 20
औसत चाल = 375 / 20 = 18.75 किमी/घंटा
- ✔ उत्तर: 18.75 किमी/घंटा
- प्रश्न 32 [गोल यात्रा (Round Trip) की औसत चाल ज्ञात करना]: एक नाव धारा के अनुकूल 40 किमी की दूरी तय करती है और उसी मार्ग से प्रतिकूल लौटती है। यदि शांत जल में नाव की चाल 18 किमी/घंटा और धारा की चाल 6 किमी/घंटा है, तो नाव की औसत चाल क्या होगी?
अनुकूल चाल S_down = 18 + 6 = 24 किमी/घंटा
प्रतिकूल चाल S_up = 18 - 6 = 12 किमी/घंटा
औसत चाल = 2 × S_down × S_up / (S_down + S_up)
औसत चाल = 2 × 24 × 12 / (24 + 12)
औसत चाल = 576 / 36
औसत चाल = 16 किमी/घंटा
- ✔ उत्तर: 16 किमी/घंटा
- प्रश्न 33 [कुल दूरी (आना + जाना) पर आधारित प्रश्न]: एक व्यक्ति शांत जल में 7.5 किमी/घंटा की चाल से नाव चला सकता है। यदि नदी 1.5 किमी/घंटा की गति से बह रही है, और उसे किसी स्थान पर जाकर लौटने में कुल 50 मिनट लगते हैं, तो उसके द्वारा तय की गई कुल दूरी कितनी है?
u = 7.5 किमी/घंटा, v = 1.5 किमी/घंटा
कुल समय T = 50/60 = 5/6 घंटा
एक तरफ की दूरी D = T × (u² - v²) / (2u)
D = (5/6) × (7.5² - 1.5²) / (2 × 7.5)
7.5² - 1.5² = (7.5 + 1.5)(7.5 - 1.5) = 9 × 6 = 54
D = (5/6) × 54 / 15
D = 45 / 15 = 3 किमी
कुल तय की गई दूरी = 2 × D = 2 × 3 = 6 किमी
परीक्षा में कैसे आता है
SSC CGL (Tier-1 व 2), CHSL और MTS में हर साल इस पैटर्न पर 1 प्रश्न अनिवार्य रूप से पूछा जाता है। सामान्यतः कुल समय देकर एक तरफ की दूरी या धारा की चाल (v) ज्ञात करने को कहा जाता है।
आम गलतियाँ
- ✘ विद्यार्थी अक्सर औसत चाल को सीधे नाव की चाल (u) मान लेते हैं, जबकि गोल यात्रा में औसत चाल हमेशा (u² - v²)/u होती है, जो u से कम होती है।
- ✘ प्रश्न में 'कुल दूरी' पूछी गई है या 'एक तरफ की दूरी', इस पर ध्यान न देना। कुल दूरी हमेशा 2D होती है।
- ✘ समय यदि मिनट में दिया हो, तो उसे घंटे में बदले बिना (60 से भाग दिए बिना) सीधे गणना में रख देना।
💡 जब गोल यात्रा का समय दिया हो और धारा या नाव की चाल निकालनी हो, तो द्विघात समीकरण (Quadratic Equation) बनाने के बजाय दिए गए विकल्पों (Options) से मान रखकर समीकरण D/(u+v) + D/(u-v) = T को संतुष्ट कराएं, इससे 30 सेकंड में उत्तर आ जाता है। औसत चाल के लिए सीधा याद रखें: Average Speed = (u² - v²) / u। धारा जितनी तेज होगी, औसत चाल नाव की वास्तविक चाल से उतनी ही कम होगी। यदि दूरी समान हो, तो समय का अनुपात चाल के व्युत्क्रमानुपाती होता है: T_up / T_down = (u + v) / (u - v)। Round trip में हमेशा T_up > T_
दौड़: A, B को हराता है तथा शुरुआती बढ़त (Head Start)
दौड़ (Races) के प्रश्नों में मुख्य रूप से नियत समय (constant time) या नियत दूरी (constant distance) का सिद्धांत लागू होता है। जब A, B को x मीटर से हराता है, तो इसका अर्थ है कि समान समय में A पूरी दूरी (D) दौड़ता है और B (D - x) दूरी दौड़ता है। जब A, B को t सेकेंड से हराता है, तो A द्वारा लिया गया समय T है और B का समय (T + t) है। शुरुआती बढ़त (Head Start) में, कमजोर धावक को कुछ मीटर आगे खड़ा किया जाता है या कुछ सेकेंड पहले दौड़ने दिया जाता है।
सूत्र और उनके उदाहरण
📐 B की चाल = हराई गई दूरी / हराया गया समय = x / t — जब प्रश्न में दिया हो कि A, B को x मीटर या t सेकेंड दोनों से हराता है।
- उदाहरण 34: 100 मीटर की दौड़ में A, B को 10 मीटर या 2 सेकेंड से हराता है। B की चाल ज्ञात कीजिए।
B द्वारा 2 सेकंड में तय दूरी = 10 m
B की चाल = 10 / 2 = 5 m/s
- ✔ उत्तर: 5 m/s
- उदाहरण 35: 1000 मीटर की दौड़ में A, B को 100 मीटर या 20 सेकेंड से हराता है। A द्वारा लिया गया समय ज्ञात कीजिए।
B की चाल = 100 / 20 = 5 m/s
B का कुल समय = 1000 / 5 = 200 sec
A का समय = 200 - 20 = 180 sec
📐 चाल का अनुपात (Sp_A / Sp_B) = समान समय में तय दूरी का अनुपात (D_A / D_B) — जब दो धावक समान समय के लिए दौड़ते हैं और उनके द्वारा तय दूरियाँ या अंतर दिया गया हो।
- उदाहरण 36: 500 मीटर की दौड़ में A और B की चालों का अनुपात 5 : 4 है। A, B को कितने मीटर से हराएगा?
दूरियों का अनुपात = 5 : 4
जब A दौड़ता है = 500 m
समान समय में B दौड़ता है = 500 × (4 / 5) = 400 m
A, B को हराता है = 500 - 400 = 100 m
- ✔ उत्तर: 100 मीटर
- उदाहरण 37: 100 मीटर की दौड़ में A, B को 20 मीटर से हराता है। A और B की चाल का अनुपात ज्ञात कीजिए।
A द्वारा तय दूरी = 100 m
समान समय में B द्वारा तय दूरी = 100 - 20 = 80 m
चालों का अनुपात A : B = 100 : 80 = 5 : 4
परीक्षा में आने वाले प्रकार
- A, B को दूरी (x मीटर) से हराता है
- A, B को समय (t सेकेंड) से हराता है
- A, B को दूरी और समय दोनों से हराता है (B की चाल)
- दूरी या समय की शुरुआती बढ़त (Head Start)
- तीन धावकों (A, B, C) वाली दौड़
हल किए हुए प्रश्न (हर प्रकार)
- प्रश्न 38 [A, B को दूरी (x मीटर) से हराता है]: 1000 मीटर की दौड़ में A की चाल 9 किमी/घंटा है। वह B को 100 मीटर से हरा देता है। B की चाल ज्ञात कीजिए।
A की चाल = 9 × 5/18 = 2.5 m/s
A को 1000 m दौड़ने में लगा समय = 1000 / 2.5 = 400 sec
इतने समय में B द्वारा तय दूरी = 1000 - 100 = 900 m
B की चाल = 900 / 400 = 2.25 m/s
B की चाल (किमी/घंटे में) = 2.25 × 18/5 = 8.1 km/h
- ✔ उत्तर: 8.1 किमी/घंटा
- प्रश्न 39 [A, B को समय (t सेकेंड) से हराता है]: A और B 1 किमी की दौड़ में भाग लेते हैं। A की चाल 5 मीटर/सेकेंड है। A, B को 40 सेकेंड से हरा देता है। B को कितना समय लगेगा?
दौड़ की कुल दूरी = 1000 m
A द्वारा लिया गया समय = 1000 / 5 = 200 sec
A, B को 40 सेकेंड से हराता है, अर्थात B 40 सेकेंड अधिक लेता है
B का समय = 200 + 40 = 240 sec
- ✔ उत्तर: 240 सेकेंड
- प्रश्न 40 [A, B को दूरी और समय दोनों से हराता है (B की चाल)]: 800 मीटर की दौड़ में A, B को 40 मीटर या 8 सेकेंड से हराता है। A द्वारा पूरी दौड़ समाप्त करने में लिया गया समय ज्ञात कीजिए।
B की चाल = 40 / 8 = 5 m/s
B को 800 m दौड़ने में लगा समय = 800 / 5 = 160 sec
A, B से 8 सेकेंड पहले पहुँचता है
A का समय = 160 - 8 = 152 sec
- ✔ उत्तर: 152 सेकेंड
- प्रश्न 41 [दूरी या समय की शुरुआती बढ़त (Head Start)]: 500 मीटर की दौड़ में, A, B को 50 मीटर की शुरुआती बढ़त देता है। यदि A की चाल 10 m/s और B की चाल 8 m/s है, तो दौड़ कौन जीतेगा और कितने मीटर से?
B को दौड़नी है दूरी = 500 - 50 = 450 m
A को पूरी दूरी तय करने में लगा समय = 500 / 10 = 50 sec
50 सेकेंड में B द्वारा तय दूरी = 50 × 8 = 400 m
B फिनिश लाइन से कितना पीछे रह गया = 450 - 400 = 50 m
A जीतता है और B को 50 मीटर से हराता है
- ✔ उत्तर: A जीतेगा 50 मीटर से
- प्रश्न 42 [तीन धावकों (A, B, C) वाली दौड़]: 100 मीटर की दौड़ में A, B को 10 मीटर से हराता है और B, C को 10 मीटर से हराता है। उसी दौड़ में A, C को कितने मीटर से हराएगा?
जब A = 100 m, तब B = 90 m
जब B = 100 m, तब C = 90 m
C / A = (C / B) × (B / A) = (90 / 100) × (90 / 100) = 81 / 100
जब A = 100 m दौड़ता है, तो C = 81 m दौड़ता है
A, C को हराता है = 100 - 81 = 19 m
- ✔ उत्तर: 19 मीटर
- प्रश्न 43 [दूरी या समय की शुरुआती बढ़त (Head Start)]: A, B से 1.75 गुना तेज दौड़ता है। यदि A, B को 60 मीटर की शुरुआती बढ़त देता है, तो दौड़ के अंतिम बिंदु की दूरी ज्ञात कीजिए जहाँ दोनों एक साथ पहुँचते हैं।
A की चाल : B की चाल = 1.75 : 1 = 7 : 4
समान समय में दूरियों का अनुपात = 7 : 4
दूरी का अंतर (बढ़त) = 7 - 4 = 3 इकाई
3 इकाई = 60 m ⇒ 1 इकाई = 20 m
A द्वारा तय कुल दूरी (दौड़ की लंबाई) = 7 × 20 = 140 m
- ✔ उत्तर: 140 मीटर
- प्रश्न 44 [तीन धावकों (A, B, C) वाली दौड़]: 1000 मीटर की दौड़ में A, B को 100 मीटर से हराता है तथा C को 150 मीटर से हराता है। 900 मीटर की दौड़ में B, C को कितने मीटर से हराएगा?
जब A = 1000 m, B = 900 m और C = 850 m
B और C द्वारा तय दूरी का अनुपात = 900 : 850 = 18 : 17
900 m की दौड़ में B जब 900 m दौड़ता है, तो C दौड़ता है = 850 m
B, C को हराएगा = 900 - 850 = 50 m
परीक्षा में कैसे आता है
SSC CGL, CHSL, MTS और CPO परीक्षाओं में दौड़ के प्रश्नों में मुख्य रूप से 3 धावकों की तुलना (A, B, C) और शुरुआती बढ़त (Head Start) वाले प्रश्न सर्वाधिक पूछे जाते हैं।
आम गलतियाँ
- ✘ Head start मिलने पर B द्वारा तय की जाने वाली कुल दूरी (D - head start) लेने के बजाय पूरी दूरी D ले लेना।
- ✘ A द्वारा B को x मीटर या t सेकेंड से हराने पर यह न समझ पाना कि t सेकेंड में B केवल x मीटर की दूरी ही तय करता है।
💡 जब A और B की दौड़ का समय समान हो, तो उनकी चालों का अनुपात (Speed Ratio) सीधे उनके द्वारा तय की गई दूरियों के अनुपात (Distance Ratio) के बराबर होता है। भरम से बचने के लिए A:B और B:C का अनुपात बनाकर C/A निकालें।連結 (Chain ratio style). पद का प्रयोग करें। धावक A की दूरी से C की दूरी आसानी से प्राप्त हो जाती है। समय बचता है। चाल = दूरी जब समय समान हो। अंतर से उत्तर तुरंत आ जाएगा। प्रश्न में अगर A और B की बढ़त दी गई हो, तो सूत्र चाल = अंतर / समय से त्वरित गणना करें। प्रश्नों को हल करने में बेहद सहायक
वृत्ताकार ट्रैक: पहली बार और प्रारंभिक बिंदु पर मिलना
वृत्ताकार ट्रैक (Circular Track) पर जब दो या तीन धावक दौड़ते हैं, तो उनके मिलने की दो मुख्य स्थितियाँ होती हैं: ट्रैक पर कहीं भी पहली बार मिलना और प्रारंभिक बिंदु (Starting Point) पर पुनः मिलना। ट्रैक पर पहली बार मिलने के लिए सापेक्ष चाल (Relative Speed) का उपयोग होता है—समान दिशा में चालों का अंतर और विपरीत दिशा में चालों का योग लिया जाता है। प्रारंभिक बिंदु पर मिलने के लिए दिशा का कोई प्रभाव नहीं पड़ता, प्रत्येक धावक द्वारा एक पूरा चक्कर लगाने में लिए गए समय का ल.स. (LCM) निकाला जाता है। परीक्षा में जब प्रश्न में 'पहली बार कब मिलेंगे' या 'आरंभिक स्थान पर कब मिलेंगे' लिखा हो, तो इस विधि की पहचान होती है।
सूत्र और उनके उदाहरण
📐 पहली बार कहीं भी मिलने का समय = L / Relative Speed (समान दिशा: L / |u - v|, विपरीत दिशा: L / (u + v)) — जब दो धावक एक ही बिंदु से दौड़ना शुरू करें और पूछा जाए कि वे ट्रैक पर पहली बार कब मिलेंगे।
- उदाहरण 45: 400 मीटर लंबे एक वृत्ताकार ट्रैक पर A और B क्रमशः 15 m/s और 25 m/s की चाल से विपरीत दिशा में दौड़ना शुरू करते हैं। वे पहली बार कितने समय बाद मिलेंगे?
ट्रैक की लंबाई (L) = 400 मीटर
विपरीत दिशा में सापेक्ष चाल = 15 + 25 = 40 m/s
मिलने का समय = L / सापेक्ष चाल
समय = 400 / 40 = 10 सेकंड
- ✔ उत्तर: 10 सेकंड
- उदाहरण 46: 720 मीटर लंबे वृत्ताकार पथ पर दो धावक 54 km/h और 72 km/h की चाल से एक ही दिशा में दौड़ते हैं। वे पहली बार कितने समय बाद मिलेंगे?
चाल A = 54 × 5/18 = 15 m/s
चाल B = 72 × 5/18 = 20 m/s
समान दिशा में सापेक्ष चाल = 20 - 15 = 5 m/s
समय = 720 / 5 = 144 सेकंड
📐 प्रारंभिक बिंदु पर मिलने का समय = LCM(T1, T2, T3, ...) जहाँ T = L / Speed — जब पूछा जाए कि धावक पुनः उसी बिंदु (प्रारंभिक बिंदु) पर पहली बार कब मिलेंगे (दिशा समान हो या विपरीत)।
- उदाहरण 47: 600 मीटर के वृत्ताकार पथ पर A और B क्रमशः 15 m/s और 20 m/s की चाल से एक ही बिंदु से दौड़ते हैं। वे प्रारंभिक बिंदु पर पुनः कितने समय बाद मिलेंगे?
A का 1 चक्कर का समय (T1) = 600 / 15 = 40 सेकंड
B का 1 चक्कर का समय (T2) = 600 / 20 = 30 सेकंड
प्रारंभिक बिंदु पर मिलने का समय = LCM(40, 30)
40 और 30 का LCM = 120 सेकंड
- ✔ उत्तर: 120 सेकंड
- उदाहरण 48: 1000 मीटर के वृत्ताकार ट्रैक पर A, B और C की चाल क्रमशः 10 m/s, 20 m/s और 25 m/s है। वे एक साथ दौड़ना शुरू करने के बाद प्रारंभिक बिंदु पर कब मिलेंगे?
A का 1 चक्कर का समय = 1000 / 10 = 100 सेकंड
B का 1 चक्कर का समय = 1000 / 20 = 50 सेकंड
C का 1 चक्कर का समय = 1000 / 25 = 40 सेकंड
LCM(100, 50, 40) = 200 सेकंड
📐 अलग-अलग मिलने वाले बिंदुओं की संख्या: चाल का सरलतम अनुपात = a : b; विपरीत दिशा में = (a + b), समान दिशा में = |a - b| — जब पूछा जाए कि दो धावक वृत्ताकार ट्रैक पर कुल कितने अलग-अलग (Distinct) बिंदुओं पर मिलते हैं।
- उदाहरण 49: A और B की चालों का अनुपात 3 : 5 है। यदि वे एक ही वृत्ताकार पथ पर विपरीत दिशाओं में दौड़ते हैं, तो वे कितने अलग-अलग बिंदुओं पर मिलेंगे?
चाल का सरल अनुपात a : b = 3 : 5 (सह-अभाज्य हैं)
विपरीत दिशा में बिंदुओं की संख्या = a + b
कुल बिंदु = 3 + 5 = 8
- ✔ उत्तर: 8 बिंदु
- उदाहरण 50: A और B 18 km/h और 30 km/h की चाल से एक वृत्ताकार पथ पर समान दिशा में दौड़ रहे हैं। वे ट्रैक पर कुल कितने अलग-अलग बिंदुओं पर मिलेंगे?
चालों का अनुपात = 18 : 30 = 3 : 5
यहाँ a = 3 और b = 5
समान दिशा में बिंदुओं की संख्या = |b - a|
कुल बिंदु = 5 - 3 = 2
परीक्षा में आने वाले प्रकार
- दो धावकों का किसी भी स्थान पर पहली बार मिलना (समान / विपरीत दिशा)
- प्रारंभिक बिंदु पर पहली बार पुनः मिलना (दो या तीन धावक)
- तीन धावकों का ट्रैक पर पहली बार मिलना
- वृत्ताकार ट्रैक पर अलग-अलग मिलने वाले बिंदुओं (Distinct Points) की संख्या
- निश्चित समय या दूरी में कुल मुलाकातों की संख्या
हल किए हुए प्रश्न (हर प्रकार)
- प्रश्न 51 [दो धावकों का किसी भी स्थान पर पहली बार मिलना (समान / विपरीत दिशा)]: 800 मीटर लंबे एक वृत्ताकार ट्रैक पर, दो धावक A और B एक ही बिंदु से एक ही समय पर क्रमशः 18 km/h और 27 km/h की गति से विपरीत दिशाओं में दौड़ना शुरू करते हैं। वे पहली बार कब मिलेंगे?
चाल A = 18 × 5/18 = 5 m/s
चाल B = 27 × 5/18 = 7.5 m/s
विपरीत दिशा में सापेक्ष चाल = 5 + 7.5 = 12.5 m/s
समय = दूरी / सापेक्ष चाल
समय = 800 / 12.5 = 64 सेकंड
- ✔ उत्तर: 64 सेकंड
- प्रश्न 52 [दो धावकों का किसी भी स्थान पर पहली बार मिलना (समान / विपरीत दिशा)]: 1500 मीटर लंबे वृत्ताकार ट्रैक पर X और Y एक ही बिंदु से क्रमशः 36 km/h और 54 km/h की चाल से समान दिशा में दौड़ते हैं। वे पहली बार कितने समय बाद मिलेंगे?
चाल X = 36 × 5/18 = 10 m/s
चाल Y = 54 × 5/18 = 15 m/s
समान दिशा में सापेक्ष चाल = 15 - 10 = 5 m/s
मिलने का समय = 1500 / 5 = 300 सेकंड
300 सेकंड = 300 / 60 = 5 मिनट
- ✔ उत्तर: 5 मिनट
- प्रश्न 53 [प्रारंभिक बिंदु पर पहली बार पुनः मिलना (दो या तीन धावक)]: 1200 मीटर लंबे एक वृत्ताकार पथ पर दो व्यक्ति P और Q क्रमशः 12 m/s और 8 m/s की चाल से विपरीत दिशा में एक साथ दौड़ना शुरू करते हैं। वे पहली बार प्रारंभिक बिंदु पर कब मिलेंगे?
P द्वारा एक पूरा चक्कर लगाने का समय = 1200 / 12 = 100 सेकंड
Q द्वारा एक पूरा चक्कर लगाने का समय = 1200 / 8 = 150 सेकंड
प्रारंभिक बिंदु पर मिलने के लिए दिशा से कोई फर्क नहीं पड़ता
अभिष्ट समय = LCM(100, 150) = 300 सेकंड
- ✔ उत्तर: 300 सेकंड
- प्रश्न 54 [प्रारंभिक बिंदु पर पहली बार पुनः मिलना (दो या तीन धावक)]: 900 मीटर लंबे एक वृत्ताकार ट्रैक पर तीन धावक A, B और C एक ही दिशा में क्रमशः 15 m/s, 18 m/s और 25 m/s की गति से दौड़ते हैं। वे कितने समय बाद पहली बार शुरुआती बिंदु पर एक साथ मिलेंगे?
A का समय = 900 / 15 = 60 सेकंड
B का समय = 900 / 18 = 50 सेकंड
C का समय = 900 / 25 = 36 सेकंड
शुरुआती बिंदु पर समय = LCM(60, 50, 36)
60, 50, 36 का LCM = 900 सेकंड (15 मिनट)
- ✔ उत्तर: 900 सेकंड (या 15 मिनट)
- प्रश्न 55 [तीन धावकों का ट्रैक पर पहली बार मिलना]: 1200 मीटर के वृत्ताकार पथ पर तीन धावक A, B और C एक ही बिंदु से एक ही दिशा में क्रमशः 2 m/s, 4 m/s और 6 m/s की चाल से दौड़ते हैं। वे ट्रैक पर पहली बार कब मिलेंगे?
A और B के बीच सापेक्ष चाल = 4 - 2 = 2 m/s
A और B के मिलने का समय (T1) = 1200 / 2 = 600 सेकंड
A और C के बीच सापेक्ष चाल = 6 - 2 = 4 m/s
A और C के मिलने का समय (T2) = 1200 / 4 = 300 सेकंड
तीनों के एक साथ मिलने का समय = LCM(T1, T2) = LCM(600, 300) = 600 सेकंड
- ✔ उत्तर: 600 सेकंड
- प्रश्न 56 [वृत्ताकार ट्रैक पर अलग-अलग मिलने वाले बिंदुओं (Distinct Points) की संख्या]: A और B एक वृत्ताकार ट्रैक पर क्रमशः 42 km/h और 28 km/h की गति से दौड़ रहे हैं। (i) समान दिशा में और (ii) विपरीत दिशा में दौड़ते हुए वे कितने अलग-अलग बिंदुओं पर मिलेंगे?
चालों का अनुपात = 42 : 28 = 3 : 2
यहाँ a = 3 और b = 2 (सह-अभाज्य)
(i) समान दिशा में बिंदुओं की संख्या = |3 - 2| = 1 बिंदु
(ii) विपरीत दिशा में बिंदुओं की संख्या = 3 + 2 = 5 बिंदु
- ✔ उत्तर: समान दिशा: 1 बिंदु, विपरीत दिशा: 5 बिंदु
- प्रश्न 57 [निश्चित समय या दूरी में कुल मुलाकातों की संख्या]: 400 मीटर लंबे वृत्ताकार ट्रैक पर A और B विपरीत दिशाओं में क्रमशः 5 m/s और 3 m/s की चाल से दौड़ते हैं। 40 मिनट की दौड़ में वे एक-दूसरे से कुल कितनी बार मिलेंगे?
विपरीत दिशा में सापेक्ष चाल = 5 + 3 = 8 m/s
एक बार मिलने में लगा समय = 400 / 8 = 50 सेकंड
दौड़ का कुल समय = 40 × 60 = 2400 सेकंड
कुल मुलाकातों की संख्या = कुल समय / एक बार मिलने का समय
संख्या = 2400 / 50 = 48 बार
परीक्षा में कैसे आता है
SSC CGL (Tier-1 और Tier-2), CHSL और Railway NTPC में वृत्ताकार दौड़ (Circular Race) से 1 प्रश्न अक्सर पूछा जाता है। मुख्य रूप से 'पहली बार मिलना' या 'आरंभिक बिंदु पर मिलना' का सीधा सवाल आता है।
आम गलतियाँ
- ✘ शुरुआती बिंदु पर मिलने वाले प्रश्न में भी छात्र सापेक्ष चाल (Relative Speed) लगाने लगते हैं, जबकि वहाँ केवल व्यक्तिगत चक्कर के समय का LCM लेना होता है।
- ✘ दूरी मीटर में और चाल km/h में होने पर 5/18 से गुणा करके m/s में बदलना भूल जाना।
- ✘ Distinct points निकालते समय चाल के अनुपात को सरलतम रूप (Co-prime) में बदले बिना जोड़ या घटा देना।
💡 याद रखें: ट्रैक पर कहीं भी मिलने के लिए Relative Speed और Starting Point पर मिलने के लिए Individual Times का LCM लिया जाता है, चाहे दिशा कोई भी हो। चाल का अनुपात सरलतम रूप (a:b) बनाकर समान दिशा में |a-b| और विपरीत में a+b से बिंदु सीधे आते हैं। ट्रैक पर कहीं भी मिलने के लिए Relative Speed और Starting Point पर मिलने के लिए Individual Times का LCM लिया जाता है, चाहे दिशा कोई भी हो। चाल का अनुपात सरलतम रूप (a:b) बनाकर समान दिशा में |a-b| और विपरीत में a+b से बिंदु सीधे आते हैं।
सारे सूत्र एक नज़र में (Revision)
- शांत जल में नाव की चाल = u किमी/घंटा, धारा की चाल = v किमी/घंटा
- धारा के अनुकूल चाल (Downstream speed, D) = u + v
- धारा के प्रतिकूल चाल (Upstream speed, U) = u - v
- शांत जल में नाव की चाल (u) = (D + U) / 2
- धारा की चाल (v) = (D - U) / 2
- समान दूरी d के लिए कुल समय: T = d / (u + v) + d / (u - v)
- दौड़ में 'A, B को x मीटर से हराता है': जब A पूरी दूरी पार करता है, B (कुल दूरी - x) पार करता है।
- दौड़ में 'A, B को t सेकंड से हराता है': B का समय = A का समय + t सेकंड
- वृत्ताकार पथ (Circular Track) पर पहली मुलाकात (समान दिशा): T = पथ की लंबाई / (चालों का अंतर)
- वृत्ताकार पथ पर पहली मुलाकात (विपरीत दिशा): T = पथ की लंबाई / (चालों का योग)
- आरंभिक बिंदु (Starting point) पर पुनः मिलने का समय = LCM(प्रत्येक द्वारा 1 चक्कर लगाने में लिया गया समय)
अपने आप को जाँचिए — 10 प्रश्न
1. शांत जल में एक नाव की चाल 15 किमी/घंटा है और धारा की चाल 3 किमी/घंटा है। यदि नाव धारा के अनुकूल 4 घंटे और धारा के प्रतिकूल 3 घंटे चलती है, तो तय की गई कुल दूरी कितनी है?
- (क) 90 किमी
- (ख) 96 किमी
- (ग) 108 किमी
- (घ) 120 किमी
उत्तर देखें
उत्तर: (ग) 108 किमी
धारा के अनुकूल चाल = 15 + 3 = 18 किमी/घंटा। अनुकूल दूरी = 18 × 4 = 72 किमी। धारा के प्रतिकूल चाल = 15 - 3 = 12 किमी/घंटा। प्रतिकूल दूरी = 12 × 3 = 36 किमी। कुल दूरी = 72 + 36 = 108 किमी।
2. एक नाव की धारा के अनुकूल चाल 18 किमी/घंटा और धारा के प्रतिकूल चाल 10 किमी/घंटा है। धारा की चाल ज्ञात कीजिए।
- (क) 2 किमी/घंटा
- (ख) 4 किमी/घंटा
- (ग) 8 किमी/घंटा
- (घ) 14 किमी/घंटा
उत्तर देखें
उत्तर: (ख) 4 किमी/घंटा
धारा की चाल = (धारा के अनुकूल चाल - धारा के प्रतिकूल चाल) / 2 = (18 - 10) / 2 = 4 किमी/घंटा।
3. 1000 मीटर की दौड़ में, A, B को 100 मीटर या 10 सेकंड से हराता है। A द्वारा दौड़ पूरी करने में लिया गया समय ज्ञात कीजिए।
- (क) 80 सेकंड
- (ख) 90 सेकंड
- (ग) 100 सेकंड
- (घ) 110 सेकंड
उत्तर देखें
उत्तर: (ख) 90 सेकंड
B की चाल = 100 / 10 = 10 मीटर/सेकंड। B द्वारा 1000 मीटर में लिया गया समय = 1000 / 10 = 100 सेकंड। चूँकि A, B को 10 सेकंड से हराता है, A द्वारा लिया गया समय = 100 - 10 = 90 सेकंड।
4. एक नाव धारा के अनुकूल एक निश्चित दूरी 4 घंटे में तय करती है और धारा के प्रतिकूल वही दूरी 6 घंटे में तय करती है। यदि धारा की चाल 3 किमी/घंटा है, तो शांत जल में नाव की चाल ज्ञात कीजिए।
- (क) 12 किमी/घंटा
- (ख) 15 किमी/घंटा
- (ग) 18 किमी/घंटा
- (घ) 21 किमी/घंटा
उत्तर देखें
उत्तर: (ख) 15 किमी/घंटा
माना शांत जल में नाव की चाल u है। दूरी = (u + 3) × 4 = (u - 3) × 6 => 4u + 12 = 6u - 18 => 2u = 30 => u = 15 किमी/घंटा।
5. एक नाव धारा के अनुकूल 36 किमी और धारा के प्रतिकूल 36 किमी की दूरी तय करके प्रारंभिक बिंदु पर वापस 9 घंटे में आती है। यदि धारा की चाल 3 किमी/घंटा है, तो शांत जल में नाव की चाल ज्ञात कीजिए।
- (क) 6 किमी/घंटा
- (ख) 8 किमी/घंटा
- (ग) 9 किमी/घंटा
- (घ) 12 किमी/घंटा
उत्तर देखें
उत्तर: (ग) 9 किमी/घंटा
36/(u+3) + 36/(u-3) = 9 => 4/(u+3) + 4/(u-3) = 1 => 4(2u)/(u² - 9) = 1 => u² - 8u - 9 = 0 => (u - 9)(u + 1) = 0 => u = 9 किमी/घंटा।
6. 500 मीटर की दौड़ में, दो प्रतियोगियों A और B की चाल का अनुपात 4 : 5 है। यदि A को 140 मीटर की शुरुआती बढ़त (head start) मिलती है, तो दौड़ कौन और कितने मीटर से जीतता है?
- (क) A, 40 मीटर से जीतता है
- (ख) A, 50 मीटर से जीतता है
- (ग) B, 20 मीटर से जीतता है
- (घ) B, 50 मीटर से जीतता है
उत्तर देखें
उत्तर: (ख) A, 50 मीटर से जीतता है
A को तय करनी है दूरी = 500 - 140 = 360 मीटर। A द्वारा लिया गया समय = 360 / 4 = 90 इकाई। इस 90 इकाई समय में B तय करेगा = 90 × 5 = 450 मीटर। चूँकि B केवल 450 मीटर पहुँच पाता है जब A फिनिश लाइन (500 मीटर) पर पहुँच जाता है, A, B को 500 - 450 = 50 मीटर से हराता है।
7. दो धावक A और B 1200 मीटर लंबे वृत्ताकार पथ पर एक ही दिशा में क्रमशः 10 मीटर/सेकंड और 6 मीटर/सेकंड की चाल से दौड़ना शुरू करते हैं। ट्रैक पर पहली बार कहीं भी मिलने के समय और पहली बार आरंभिक बिंदु पर मिलने के समय का अनुपात ज्ञात कीजिए।
- (क) 1 : 1
- (ख) 1 : 2
- (ग) 2 : 3
- (घ) 1 : 3
उत्तर देखें
उत्तर: (ख) 1 : 2
पहली मुलाकात (कहीं भी) = 1200 / (10 - 6) = 300 सेकंड। A का 1 चक्कर समय = 1200/10 = 120 सेकंड, B का 1 चक्कर समय = 1200/6 = 200 सेकंड। आरंभिक बिंदु पर मुलाकात = LCM(120, 200) = 600 सेकंड। अनुपात = 300 : 600 = 1 : 2।
8. एक व्यक्ति शांत जल में 6 किमी/घंटा की चाल से तैर सकता है। उसे समान दूरी के लिए धारा के प्रतिकूल तैरने में धारा के अनुकूल तैरने की तुलना में दुगना समय लगता है। यदि वह कुल 16 किमी (8 किमी अनुकूल और 8 किमी प्रतिकूल) तैरता है, तो यात्रा में लगा कुल समय ज्ञात कीजिए।
- (क) 2.5 घंटे
- (ख) 3 घंटे
- (ग) 4 घंटे
- (घ) 4.5 घंटे
उत्तर देखें
उत्तर: (ख) 3 घंटे
(u + v) / (u - v) = 2 / 1 => 6 + v = 2(6 - v) => 3v = 6 => v = 2 किमी/घंटा। अनुकूल चाल = 8 किमी/घंटा, प्रतिकूल चाल = 4 किमी/घंटा। कुल समय = 8/8 + 8/4 = 1 + 2 = 3 घंटे।
9. 1000 मीटर की दौड़ में, A, B को 100 मीटर से हराता है और A, C को 190 मीटर से हराता है। 1800 मीटर की दौड़ में B, C को कितने मीटर से हराएगा?
- (क) 150 मीटर
- (ख) 160 मीटर
- (ग) 180 मीटर
- (घ) 200 मीटर
उत्तर देखें
उत्तर: (ग) 180 मीटर
जब A = 1000 मीटर, B = 900 मीटर और C = 810 मीटर। B और C की चालों का अनुपात = 900 : 810 = 10 : 9। 1800 मीटर की दौड़ में, जब B = 1800 मीटर, तो C = 1800 × (9/10) = 1620 मीटर। B, C को 1800 - 1620 = 180 मीटर से हराएगा।
10. दो मित्र P और Q 900 मीटर लंबे वृत्ताकार पथ पर एक ही बिंदु से विपरीत दिशाओं में क्रमशः 15 मीटर/सेकंड और 10 मीटर/सेकंड की चाल से दौड़ना शुरू करते हैं। हर बार मिलने पर, P अपनी चाल 20% घटाता है और Q अपनी चाल 20% बढ़ाता है। पहली मुलाकात और दूसरी मुलाकात के बीच कितना समय बीतेगा?
- (क) 30 सेकंड
- (ख) 36 सेकंड
- (ग) 37.5 सेकंड
- (घ) 40 सेकंड
उत्तर देखें
उत्तर: (ग) 37.5 सेकंड
पहली मुलाकात के बाद P की नई चाल = 15 का 80% = 12 मीटर/सेकंड। Q की नई चाल = 10 का 120% = 12 मीटर/सेकंड। विपरीत दिशा में सापेक्ष चाल = 12 + 12 = 24 मीटर/सेकंड। दूसरी मुलाकात में लगा समय = 900 / 24 = 37.5 सेकंड।
English version — Boats & Streams, Races
In SSC exams (CGL, CHSL, CPO Tier-1 and Tier-2), 1 to 2 questions are regularly asked from Boats & Streams and Races. This chapter is highly scoring and formula-driven, allowing students to score full marks in minimal time with proper concepts.
Downstream (u + v), Upstream (u - v) and Finding Speed of Boat and Stream
When a boat moves in the direction of the stream, it is called downstream, where the water assists the boat, making effective speed D = u + v. When it moves against the stream, it is called upstream, where water opposes the motion, making effective speed U = u - v. Here 'u' is the speed of the boat in still water and 'v' is the speed of the stream. Recognizing words like 'along the stream' (downstream) or 'against the stream' (upstream) immediately signals setting up (u + v) and (u - v).
Formulas with examples
📐 D = u + v और U = u - v — Used when the speed of the boat in still water (u) and speed of stream (v) are given, and downstream or upstream speed is needed.
- Example 1: शांत जल में एक नाव की चाल 12 किमी/घंटा है और धारा की चाल 3 किमी/घंटा है। धारा के अनुकूल और प्रतिकूल नाव की चाल ज्ञात कीजिए।
धारा के अनुकूल चाल (D) = u + v
D = 12 + 3 = 15 किमी/घंटा
धारा के प्रतिकूल चाल (U) = u - v
U = 12 - 3 = 9 किमी/घंटा
- ✔ Answer: 15 किमी/घंटा और 9 किमी/घंटा
- Example 2: एक तैराक की शांत जल में चाल 9 किमी/घंटा है तथा नदी की चाल 2.5 किमी/घंटा है। धारा की विपरीत दिशा में तैराक की चाल क्या होगी?
प्रतिकूल चाल (U) = u - v
u = 9 किमी/घंटा, v = 2.5 किमी/घंटा
U = 9 - 2.5 = 6.5 किमी/घंटा
📐 u = (D + U) / 2 तथा v = (D - U) / 2 — Used when downstream speed (D) and upstream speed (U) are known to directly find the boat's speed (u) and stream's speed (v).
- Example 3: एक नाव की धारा के अनुकूल चाल 16 किमी/घंटा और धारा के प्रतिकूल चाल 10 किमी/घंटा है। शांत जल में नाव की चाल और धारा का वेग ज्ञात कीजिए।
नाव की चाल (u) = (D + U) / 2
u = (16 + 10) / 2 = 26 / 2 = 13 किमी/घंटा
धारा का वेग (v) = (D - U) / 2
v = (16 - 10) / 2 = 6 / 2 = 3 किमी/घंटा
- ✔ Answer: नाव की चाल = 13 किमी/घंटा, धारा की चाल = 3 किमी/घंटा
- Example 4: धारा के अनुकूल एक मोटरबोट की चाल 24 किमी/घंटा है और धारा के प्रतिकूल 18 किमी/घंटा है। धारा की गति क्या है?
धारा की गति (v) = (D - U) / 2
v = (24 - 18) / 2
v = 6 / 2 = 3 किमी/घंटा
Question types asked
- सीधे D और U देकर नाव व धारा की चाल ज्ञात करना
- दूरी और समय से पहले D और U निकालना, फिर u और v ज्ञात करना
- धारा की चाल देकर निश्चित दूरी तय करने का समय या दूरी ज्ञात करना
- नाव की शांत जल में चाल और धारा की चाल का अनुपात ज्ञात करना
- चाल में प्रतिशत वृद्धि/कमी या गुने पर आधारित प्रश्न
Solved questions (every type)
- Q 5 [सीधे D और U देकर नाव व धारा की चाल ज्ञात करना]: एक नाविक धारा के अनुप्रवाह 15 किमी/घंटा की गति से और धारा के ऊर्ध्वप्रवाह 9 किमी/घंटा की गति से नाव चला सकता है। शांत जल में नाविक की चाल कितनी है?
अनुप्रवाह चाल (D) = 15 किमी/घंटा
ऊर्ध्वप्रवाह चाल (U) = 9 किमी/घंटा
शांत जल में चाल (u) = (D + U) / 2
u = (15 + 9) / 2 = 24 / 2
u = 12 किमी/घंटा
- ✔ Answer: 12 किमी/घंटा
- Q 6 [दूरी और समय से पहले D और U निकालना, फिर u और v ज्ञात करना]: एक नाव धारा के अनुकूल 32 किमी की दूरी 4 घंटे में तय करती है, जबकि धारा के प्रतिकूल 24 किमी की दूरी 6 घंटे में तय करती है। धारा की चाल (किमी/घंटा में) क्या है?
अनुकूल चाल (D) = दूरी / समय = 32 / 4 = 8 किमी/घंटा
प्रतिकूल चाल (U) = दूरी / समय = 24 / 6 = 4 किमी/घंटा
धारा की चाल (v) = (D - U) / 2
v = (8 - 4) / 2 = 4 / 2 = 2 किमी/घंटा
- ✔ Answer: 2 किमी/घंटा
- Q 7 [दूरी और समय से पहले D और U निकालना, फिर u और v ज्ञात करना]: एक व्यक्ति 45 किमी धारा के अनुकूल नाव चलाकर 3 घंटे में और 25 किमी धारा के प्रतिकूल 5 घंटे में तय करता है। शांत जल में उस व्यक्ति की चाल कितनी है?
अनुकूल चाल (D) = 45 / 3 = 15 किमी/घंटा
प्रतिकूल चाल (U) = 25 / 5 = 5 किमी/घंटा
शांत जल में व्यक्ति की चाल (u) = (D + U) / 2
u = (15 + 5) / 2 = 20 / 2 = 10 किमी/घंटा
- ✔ Answer: 10 किमी/घंटा
- Q 8 [धारा की चाल देकर निश्चित दूरी तय करने का समय या दूरी ज्ञात करना]: शांत जल में एक नाव की चाल 14 किमी/घंटा है और नदी की चाल 2 किमी/घंटा है। यह नाव धारा के प्रतिकूल दिशा में 48 किमी जाने में कितना समय लेगी?
नाव की चाल u = 14 किमी/घंटा, धारा की चाल v = 2 किमी/घंटा
प्रतिकूल चाल U = u - v = 14 - 2 = 12 किमी/घंटा
दूरी = 48 किमी
समय = दूरी / चाल = 48 / 12 = 4 घंटे
- ✔ Answer: 4 घंटे
- Q 9 [नाव की शांत जल में चाल और धारा की चाल का अनुपात ज्ञात करना]: यदि धारा के अनुकूल किसी नाव की गति और धारा के प्रतिकूल गति का अनुपात 7 : 5 है, तो शांत जल में नाव की गति और धारा की गति का अनुपात क्या होगा?
D : U = 7 : 5
u = (D + U) / 2 = (7 + 5) / 2 = 12 / 2 = 6 इकाई
v = (D - U) / 2 = (7 - 5) / 2 = 2 / 2 = 1 इकाई
नाव की गति और धारा की गति का अनुपात = u : v = 6 : 1
- ✔ Answer: 6 : 1
- Q 10 [चाल में प्रतिशत वृद्धि/कमी या गुने पर आधारित प्रश्न]: शांत जल में एक नाव की गति, धारा की गति से 300% अधिक है। यदि नाव धारा के अनुकूल 60 किमी की दूरी 3 घंटे में तय करती है, तो धारा की गति क्या है?
माना धारा की चाल v = x किमी/घंटा
नाव की चाल u = x + 300% of x = 4x किमी/घंटा
अनुकूल चाल D = u + v = 4x + x = 5x
प्रश्नानुसार, अनुकूल चाल D = 60 / 3 = 20 किमी/घंटा
5x = 20 ⇒ x = 4 किमी/घंटा
- ✔ Answer: 4 किमी/घंटा
- Q 11 [चाल में प्रतिशत वृद्धि/कमी या गुने पर आधारित प्रश्न]: एक व्यक्ति धारा के प्रतिकूल 1 किमी दूरी 10 मिनट में तथा धारा के अनुकूल उतनी ही दूरी 6 मिनट में तय करता है। शांत जल में उसकी चाल और धारा के वेग का अंतर ज्ञात कीजिए।
U = 1 किमी / (10/60 घंटा) = 6 किमी/घंटा
D = 1 किमी / (6/60 घंटा) = 10 किमी/घंटा
u = (10 + 6) / 2 = 8 किमी/घंटा
v = (10 - 6) / 2 = 2 किमी/घंटा
अंतर (u - v) = 8 - 2 = 6 किमी/घंटा (जो कि वास्तव में U ही है)
How it is asked
This sub-topic is tested in almost every shift of SSC CGL, CHSL, MTS, and GD as 1 direct question. Questions usually ask for boat/stream speed given downstream/upstream data or time/distance.
Common mistakes
- ✘ धारा के अनुकूल (u + v) और प्रतिकूल (u - v) में जोड़ व घटाव को उल्टा लिख देना।
- ✘ शांत जल में नाव की चाल निकालते समय u = (D - U)/2 तथा धारा में (D + U)/2 लगा देना (चिह्न की गलती)।
- ✘ समय को मिनट से घंटे में बदलते समय 60 से भाग देना भूल जाना।
💡 नाव की चाल हमेशा बड़ी होगी, इसलिए u = (D + U)/2 (जोड़कर आधा) और धारा की चाल हमेशा छोटी होगी, इसलिए v = (D - U)/2 (घटाकर आधा) याद रखें। Componendo-Dividendo (C&D) से u/v = (D + U)/(D - U) सीधे मौखिक आ जाता है। u/v = (अनुप्रवाह चाल + ऊर्ध्वप्रवाह चाल) / (अनुप्रवाह चाल - ऊर्ध्वप्रवाह चाल)।
Time and Ratio Questions for Same Distance
When a boat travels the same distance downstream and upstream, distance remains constant. Since distance is constant, speed is inversely proportional to time. The ratio of downstream speed (u+v) to upstream speed (u-v) is the inverse of their time ratio. Using componendo and dividendo, if upstream time is n times downstream time, the ratio of boat speed in still water to stream speed is u/v = (n+1)/(n-1). This relationship helps solve SSC questions rapidly without long algebraic equations.
Formulas with examples
📐 चाल का अनुपात (x : y) = t_up : t_down — When distance is constant and ratio of speed or time is given/asked.
- Example 12: एक नाव समान दूरी अनुप्रवाह में 4 घंटे और प्रतिप्रवाह में 6 घंटे में तय करती है। अनुप्रवाह और प्रतिप्रवाह चाल का अनुपात ज्ञात कीजिए।
समय का अनुपात (अनुप्रवाह : प्रतिप्रवाह) = 4 : 6 = 2 : 3
दूरी समान होने पर चाल का अनुपात समय के अनुपात का उल्टा होता है
अनुप्रवाह चाल (x) : प्रतिप्रवाह चाल (y) = 3 : 2
- ✔ Answer: 3 : 2
- Example 13: यदि अनुप्रवाह चाल और प्रतिप्रवाह चाल का अनुपात 5 : 3 है, तो समान दूरी तय करने में लगे अनुप्रवाह और प्रतिप्रवाह समय का अनुपात ज्ञात कीजिए।
चाल का अनुपात (x : y) = 5 : 3
दूरी स्थिर रहने पर समय का अनुपात चाल के अनुपात का व्युत्क्रम होता है
समय का अनुपात (t_down : t_up) = 3 : 5
📐 u / v = (t_up + t_down) / (t_up - t_down) = (n + 1) / (n - 1) — When time taken upstream is n times the time taken downstream for the same distance.
- Example 14: एक नाव समान दूरी तय करने में धारा के प्रतिकूल, धारा के अनुकूल की तुलना में 3 गुना समय लेती है। यदि धारा की चाल 4 किमी/घंटा है, तो शांत जल में नाव की चाल ज्ञात कीजिए।
समय का गुणांक n = 3
सूत्र: u / v = (n + 1) / (n - 1)
u / 4 = (3 + 1) / (3 - 1)
u / 4 = 4 / 2 = 2
u = 4 × 2 = 8 किमी/घंटा
- ✔ Answer: 8 किमी/घंटा
- Example 15: एक नाव को धारा के विपरीत जाने में धारा के अनुकूल जाने की तुलना में दोगुना समय लगता है। शांत जल में नाव की चाल और धारा की चाल का अनुपात क्या है?
समय का गुणांक n = 2
सूत्र: u / v = (n + 1) / (n - 1)
u / v = (2 + 1) / (2 - 1)
u / v = 3 / 1 = 3 : 1
Question types asked
- धारा के प्रतिकूल और अनुकूल समय का अनुपात दिया होने पर शांत जल में नाव और धारा की चाल का अनुपात ज्ञात करना
- प्रतिकूल समय, अनुकूल समय का n गुना होने पर शांत जल में नाव या धारा की चाल निकालना
- चालों का अनुपात देकर निश्चित समय में तय की गई दूरी या समय की तुलना करना
- धारा की चाल और समय का अनुपात देकर निश्चित दूरी ज्ञात करना
- प्रतिकूल और अनुकूल में लगे समय का अंतर दिया होने पर दूरी या चाल निकालना
Solved questions (every type)
- Q 16 [धारा के प्रतिकूल और अनुकूल समय का अनुपात दिया होने पर शांत जल में नाव और धारा की चाल का अनुपात ज्ञात करना]: एक नाव समान दूरी अनुप्रवाह में 3 घंटे और प्रतिप्रवाह में 5 घंटे में तय करती है। शांत जल में नाव की चाल और धारा की चाल का अनुपात ज्ञात कीजिए।
t_down = 3 घंटे, t_up = 5 घंटे
चाल का अनुपात x : y = 5 : 3
u = (x + y) / 2 = (5 + 3) / 2 = 4
v = (x - y) / 2 = (5 - 3) / 2 = 1
u : v = 4 : 1
- ✔ Answer: 4 : 1
- Q 17 [प्रतिकूल समय, अनुकूल समय का n गुना होने पर शांत जल में नाव या धारा की चाल निकालना]: एक नाव को धारा के विपरीत एक निश्चित दूरी तय करने में धारा के अनुकूल समान दूरी तय करने की तुलना में 4 गुना समय लगता है। यदि शांत जल में नाव की चाल 15 किमी/घंटा है, तो धारा की चाल ज्ञात कीजिए।
n = 4
u / v = (n + 1) / (n - 1)
15 / v = (4 + 1) / (4 - 1)
15 / v = 5 / 3
v = (15 × 3) / 5 = 9 किमी/घंटा
- ✔ Answer: 9 किमी/घंटा
- Q 18 [प्रतिकूल समय, अनुकूल समय का n गुना होने पर शांत जल में नाव या धारा की चाल निकालना]: एक नाव धारा के प्रतिकूल जाने में धारा के अनुकूल जाने की तुलना में 2.5 गुना समय लेती है। यदि धारा की चाल 6 किमी/घंटा है, तो शांत जल में नाव की चाल ज्ञात कीजिए।
n = 2.5
सूत्र: u / v = (n + 1) / (n - 1)
u / 6 = (2.5 + 1) / (2.5 - 1)
u / 6 = 3.5 / 1.5 = 7 / 3
u = (6 × 7) / 3 = 14 किमी/घंटा
- ✔ Answer: 14 किमी/घंटा
- Q 19 [चालों का अनुपात देकर निश्चित समय में तय की गई दूरी या समय की तुलना करना]: शांत जल में नाव की चाल और धारा की चाल का अनुपात 7 : 3 है। यदि अनुप्रवाह में निश्चित दूरी तय करने में 4 घंटे लगते हैं, तो प्रतिप्रवाह में वही दूरी तय करने में कितना समय लगेगा?
मान लें u = 7r, v = 3r
अनुप्रवाह चाल x = 7r + 3r = 10r
प्रतिप्रवाह चाल y = 7r - 3r = 4r
दूरी समान है: x × t_down = y × t_up
10r × 4 = 4r × t_up
t_up = 40r / 4r = 10 घंटे
- ✔ Answer: 10 घंटे
- Q 20 [धारा की चाल और समय का अनुपात देकर निश्चित दूरी ज्ञात करना]: शांत जल में नाव की चाल 12 किमी/घंटा है। यदि धारा के प्रतिकूल जाने में धारा के अनुकूल जाने से दोगुना समय लगता है, तो एक तरफ की दूरी ज्ञात कीजिए यदि अनुप्रवाह में 2 घंटे लगते हों।
n = 2
u / v = (2 + 1) / (2 - 1) = 3 / 1
12 / v = 3 / 1 ⇒ v = 4 किमी/घंटा
अनुप्रवाह चाल (x) = 12 + 4 = 16 किमी/घंटा
दूरी = अनुप्रवाह चाल × अनुप्रवाह समय
दूरी = 16 × 2 = 32 किमी
- ✔ Answer: 32 किमी
- Q 21 [प्रतिकूल और अनुकूल में लगे समय का अंतर दिया होने पर दूरी या चाल निकालना]: एक नाव शांत जल में 9 किमी/घंटा की चाल से चलती है और धारा की चाल 3 किमी/घंटा है। एक निश्चित दूरी अनुप्रवाह और प्रतिप्रवाह तय करने में समय का अंतर 3 घंटे है। वह दूरी ज्ञात कीजिए।
x = 9 + 3 = 12 किमी/घंटा
y = 9 - 3 = 6 किमी/घंटा
समय का अंतर = (D / 6) - (D / 12) = 3
(2D - D) / 12 = 3
D / 12 = 3
D = 36 किमी
- ✔ Answer: 36 किमी
- Q 22 [प्रतिकूल और अनुकूल में लगे समय का अंतर दिया होने पर दूरी या चाल निकालना]: एक व्यक्ति धारा के प्रतिकूल 24 किमी और अनुप्रवाह 36 किमी तय करने में कुल 9 घंटे लेता है। यदि शांत जल में उसकी चाल धारा की चाल की 3 गुनी है, तो धारा की चाल ज्ञात कीजिए।
मान लें धारा की चाल v = r, तब नाव की चाल u = 3r
अनुप्रवाह चाल x = 3r + r = 4r
प्रतिप्रवाह चाल y = 3r - r = 2r
कुल समय: (36 / 4r) + (24 / 2r) = 9
(9 / r) + (12 / r) = 9
21 / r = 9
r = 21 / 9 = 2.33 किमी/घंटा
How it is asked
Very popular in SSC CGL, CHSL, and GD exams. Asked in nearly 1 out of every 2 shifts.
Common mistakes
- ✘ अनुप्रवाह (x) और प्रतिप्रवाह (y) चाल का अनुपात निकालने के बजाय सीधे नाव (u) और धारा (v) का अनुपात समय के विपरीत रख देना।
- ✘ u/v = (n+1)/(n-1) सूत्र का प्रयोग करते समय n का सही मान न पहचानना या प्लस/माइनस चिह्नों में गड़बड़ी करना।
- ✘ जब दोनों स्थितियों में दूरी असमान (different distance) हो, तब भी सीधे चाल का उल्टा अनुपात समय में लगा देना।
💡 जब भी प्रश्न में 'प्रतिकूल समय, अनुकूल समय का n गुना है' दिया हो, तो बिना किसी समीकरण के सीधे u/v = (n+1)/(n-1) लगाएँ। इससे उत्तर 10 सेकंड में आ जाएगा।| translate_hint: keep exact formula intact inside Hindi tip text if clear formatting is desired. (Hindi: जब भी प्रश्न में प्रतिकूल समय अनुकूल समय का n गुना हो, u/v = (n+1)/(n-1) का उपयोग करें। इससे 10 सेकंड में उत्तर आएगा।)
Round Trip Time and Average Speed of the Boat
When a boat travels to a certain destination downstream and returns to the starting point upstream, it completes a round trip. Downstream speed is (u + v) and upstream speed is (u - v). Total round trip time is the sum of both times: T = D/(u + v) + D/(u - v) = 2Du / (u² - v²). The average speed for the round trip is Total Distance (2D) divided by Total Time (T), which simplifies to (u² - v²)/u.
Formulas with examples
📐 एक तरफ की दूरी D = T × (u² - v²) / (2u) — Used to find one-way distance when boat speed (u), stream speed (v), and total round-trip time (T) are given.
- Example 23: शांत जल में एक नाव की चाल 9 किमी/घंटा और धारा की चाल 3 किमी/घंटा है। यदि नाव किसी स्थान तक जाकर वापस लौटने में कुल 3 घंटे का समय लेती है, तो वह दूरी क्या है?
नाव की चाल u = 9 किमी/घंटा, धारा की चाल v = 3 किमी/घंटा
कुल समय T = 3 घंटे
सूत्र: D = T × (u² - v²) / (2u)
D = 3 × (9² - 3²) / (2 × 9)
D = 3 × (81 - 9) / 18
D = 3 × 72 / 18
D = 3 × 4 = 12 किमी
- ✔ Answer: 12 किमी
- Example 24: एक तैराक शांत जल में 10 किमी/घंटा की गति से तैर सकता है। यदि नदी का बहाव 2 किमी/घंटा है और उसे एक निश्चित दूरी तैरकर जाने और वापस लौटने में कुल 5 घंटे लगते हैं, तो दूरी ज्ञात कीजिए।
तैराक की चाल u = 10 किमी/घंटा, धारा की चाल v = 2 किमी/घंटा
कुल समय T = 5 घंटे
दूरी D = T × (u² - v²) / (2u)
D = 5 × (10² - 2²) / (2 × 10)
D = 5 × (100 - 4) / 20
D = 5 × 96 / 20
D = 96 / 4 = 24 किमी
📐 गोल यात्रा की औसत चाल (Average Speed) = (u² - v²) / u = 2 × S_down × S_up / (S_down + S_up) — Used to find average speed for a complete round trip upstream and downstream.
- Example 25: शांत जल में एक नाव की चाल 12 किमी/घंटा तथा धारा की चाल 4 किमी/घंटा है। एक निश्चित दूरी जाकर वापस प्रारंभिक बिंदु पर लौटने में नाव की औसत चाल क्या होगी?
धारा के अनुकूल चाल S_down = 12 + 4 = 16 किमी/घंटा
धारा के प्रतिकूल चाल S_up = 12 - 4 = 8 किमी/घंटा
औसत चाल = 2 × S_down × S_up / (S_down + S_up)
औसत चाल = 2 × 16 × 8 / (16 + 8)
औसत चाल = 256 / 24
औसत चाल = 32/3 = 10.67 किमी/घंटा
- ✔ Answer: 10.67 किमी/घंटा (या 32/3 किमी/घंटा)
- Example 26: शांत जल में एक स्टीमर की चाल 15 किमी/घंटा और नदी की चाल 5 किमी/घंटा है। स्टीमर द्वारा पूरी गोल यात्रा (Round Trip) में तय की गई दूरी के लिए औसत चाल क्या होगी?
u = 15 किमी/घंटा, v = 5 किमी/घंटा
औसत चाल = (u² - v²) / u
औसत चाल = (15² - 5²) / 15
औसत चाल = (225 - 25) / 15
औसत चाल = 200 / 15
औसत चाल = 40/3 किमी/घंटा
- ✔ Answer: 40/3 किमी/घंटा (या 13.33 किमी/घंटा)
Question types asked
- कुल समय और चालों से एक तरफ की दूरी ज्ञात करना
- दूरी और कुल समय से धारा अथवा नाव की चाल ज्ञात करना
- गोल यात्रा (Round Trip) की औसत चाल ज्ञात करना
- कुल दूरी (आना + जाना) पर आधारित प्रश्न
Solved questions (every type)
- Q 27 [कुल समय और चालों से एक तरफ की दूरी ज्ञात करना]: एक व्यक्ति शांत जल में 6 किमी/घंटा की गति से नाव चला सकता है। यदि धारा की गति 2 किमी/घंटा है, तो उसे एक स्थान तक नाव चलाकर जाने और वापस आने में 3 घंटे का समय लगता है। वह स्थान कितनी दूरी पर है?
नाव की चाल u = 6 किमी/घंटा, धारा की चाल v = 2 किमी/घंटा
अनुकूल चाल S_down = 6 + 2 = 8 किमी/घंटा
प्रतिकूल चाल S_up = 6 - 2 = 4 किमी/घंटा
कुल समय T = D/8 + D/4 = 3 घंटे
(D + 2D) / 8 = 3
3D / 8 = 3
3D = 24
D = 8 किमी
- ✔ Answer: 8 किमी
- Q 28 [कुल समय और चालों से एक तरफ की दूरी ज्ञात करना]: शांत जल में एक नाव की चाल 8 किमी/घंटा है और धारा की गति 4 किमी/घंटा है। यदि नाव किसी दूरी को तय करके वापस आने में कुल 8 घंटे का समय लेती है, तो एक तरफ की दूरी ज्ञात करें।
u = 8 किमी/घंटा, v = 4 किमी/घंटा, T = 8 घंटे
दूरी सूत्र D = T × (u² - v²) / (2u)
D = 8 × (8² - 4²) / (2 × 8)
D = 8 × (64 - 16) / 16
D = 8 × 48 / 16
D = 8 × 3 = 24 किमी
- ✔ Answer: 24 किमी
- Q 29 [दूरी और कुल समय से धारा अथवा नाव की चाल ज्ञात करना]: एक नाव 24 किमी की दूरी धारा के अनुकूल जाकर उसी बिंदु पर वापस लौटने में कुल 5 घंटे का समय लेती है। यदि धारा की गति 2 किमी/घंटा है, तो शांत जल में नाव की चाल ज्ञात कीजिए।
D = 24 किमी, v = 2 किमी/घंटा, कुल समय T = 5 घंटे
24 / (u + 2) + 24 / (u - 2) = 5
24 × [(u - 2) + (u + 2)] / (u² - 4) = 5
24 × 2u / (u² - 4) = 5
48u = 5u² - 20
5u² - 48u - 20 = 0
(5u + 2)(u - 10) = 0
u = 10 किमी/घंटा (चूँकि चाल ऋणात्मक नहीं हो सकती)
- ✔ Answer: 10 किमी/घंटा
- Q 30 [दूरी और कुल समय से धारा अथवा नाव की चाल ज्ञात करना]: शांत जल में एक नाव की चाल 10 किमी/घंटा है। यह नदी में 36 किमी की दूरी तय करके वापस आने में कुल 7.5 (15/2) घंटे लेती है। धारा की चाल (किमी/घंटा में) क्या है?
u = 10 किमी/घंटा, D = 36 किमी, T = 15/2 घंटे
सूत्र: D = T × (u² - v²) / (2u)
36 = (15/2) × (10² - v²) / (2 × 10)
36 = 15 × (100 - v²) / 40
36 × 40 / 15 = 100 - v²
1440 / 15 = 100 - v²
96 = 100 - v²
v² = 100 - 96 = 4
v = 2 किमी/घंटा
- ✔ Answer: 2 किमी/घंटा
- Q 31 [गोल यात्रा (Round Trip) की औसत चाल ज्ञात करना]: शांत जल में एक मोटरबोट की चाल 20 किमी/घंटा है और धारा की गति 5 किमी/घंटा है। यदि मोटरबोट एक स्थान पर जाकर वापस आती है, तो पूरी यात्रा के दौरान उसकी औसत चाल कितनी है?
u = 20 किमी/घंटा, v = 5 किमी/घंटा
धारा के अनुकूल चाल = 20 + 5 = 25 किमी/घंटा
धारा के प्रतिकूल चाल = 20 - 5 = 15 किमी/घंटा
औसत चाल = (u² - v²) / u
औसत चाल = (20² - 5²) / 20
औसत चाल = (400 - 25) / 20
औसत चाल = 375 / 20 = 18.75 किमी/घंटा
- ✔ Answer: 18.75 किमी/घंटा
- Q 32 [गोल यात्रा (Round Trip) की औसत चाल ज्ञात करना]: एक नाव धारा के अनुकूल 40 किमी की दूरी तय करती है और उसी मार्ग से प्रतिकूल लौटती है। यदि शांत जल में नाव की चाल 18 किमी/घंटा और धारा की चाल 6 किमी/घंटा है, तो नाव की औसत चाल क्या होगी?
अनुकूल चाल S_down = 18 + 6 = 24 किमी/घंटा
प्रतिकूल चाल S_up = 18 - 6 = 12 किमी/घंटा
औसत चाल = 2 × S_down × S_up / (S_down + S_up)
औसत चाल = 2 × 24 × 12 / (24 + 12)
औसत चाल = 576 / 36
औसत चाल = 16 किमी/घंटा
- ✔ Answer: 16 किमी/घंटा
- Q 33 [कुल दूरी (आना + जाना) पर आधारित प्रश्न]: एक व्यक्ति शांत जल में 7.5 किमी/घंटा की चाल से नाव चला सकता है। यदि नदी 1.5 किमी/घंटा की गति से बह रही है, और उसे किसी स्थान पर जाकर लौटने में कुल 50 मिनट लगते हैं, तो उसके द्वारा तय की गई कुल दूरी कितनी है?
u = 7.5 किमी/घंटा, v = 1.5 किमी/घंटा
कुल समय T = 50/60 = 5/6 घंटा
एक तरफ की दूरी D = T × (u² - v²) / (2u)
D = (5/6) × (7.5² - 1.5²) / (2 × 7.5)
7.5² - 1.5² = (7.5 + 1.5)(7.5 - 1.5) = 9 × 6 = 54
D = (5/6) × 54 / 15
D = 45 / 15 = 3 किमी
कुल तय की गई दूरी = 2 × D = 2 × 3 = 6 किमी
How it is asked
Asked frequently in SSC CGL, CHSL, and MTS exams. Typical questions ask for one-way distance, total distance traveled, or stream speed when round-trip time is given.
Common mistakes
- ✘ विद्यार्थी अक्सर औसत चाल को सीधे नाव की चाल (u) मान लेते हैं, जबकि गोल यात्रा में औसत चाल हमेशा (u² - v²)/u होती है, जो u से कम होती है।
- ✘ प्रश्न में 'कुल दूरी' पूछी गई है या 'एक तरफ की दूरी', इस पर ध्यान न देना। कुल दूरी हमेशा 2D होती है।
- ✘ समय यदि मिनट में दिया हो, तो उसे घंटे में बदले बिना (60 से भाग दिए बिना) सीधे गणना में रख देना।
💡 जब गोल यात्रा का समय दिया हो और धारा या नाव की चाल निकालनी हो, तो द्विघात समीकरण (Quadratic Equation) बनाने के बजाय दिए गए विकल्पों (Options) से मान रखकर समीकरण D/(u+v) + D/(u-v) = T को संतुष्ट कराएं, इससे 30 सेकंड में उत्तर आ जाता है। औसत चाल के लिए सीधा याद रखें: Average Speed = (u² - v²) / u। धारा जितनी तेज होगी, औसत चाल नाव की वास्तविक चाल से उतनी ही कम होगी। यदि दूरी समान हो, तो समय का अनुपात चाल के व्युत्क्रमानुपाती होता है: T_up / T_down = (u + v) / (u - v)। Round trip में हमेशा T_up > T_
Races: A beats B by distance/time and Head Start
Race problems are based on the concepts of constant time and constant distance. When A beats B by x meters, it means in the same time duration, A runs the full race distance D while B runs (D - x) meters. When A beats B by t seconds, A takes T seconds while B takes (T + t) seconds for the same distance. Head start means giving the slower runner a distance advantage ahead of the start line or a time advantage before starting.
Formulas with examples
📐 B की चाल = हराई गई दूरी / हराया गया समय = x / t — Used when A beats B by both distance x and time t to find B's speed.
- Example 34: 100 मीटर की दौड़ में A, B को 10 मीटर या 2 सेकेंड से हराता है। B की चाल ज्ञात कीजिए।
B द्वारा 2 सेकंड में तय दूरी = 10 m
B की चाल = 10 / 2 = 5 m/s
- ✔ Answer: 5 m/s
- Example 35: 1000 मीटर की दौड़ में A, B को 100 मीटर या 20 सेकेंड से हराता है। A द्वारा लिया गया समय ज्ञात कीजिए।
B की चाल = 100 / 20 = 5 m/s
B का कुल समय = 1000 / 5 = 200 sec
A का समय = 200 - 20 = 180 sec
📐 चाल का अनुपात (Sp_A / Sp_B) = समान समय में तय दूरी का अनुपात (D_A / D_B) — Used when two runners run for the same time duration to find speed or distance ratio.
- Example 36: 500 मीटर की दौड़ में A और B की चालों का अनुपात 5 : 4 है। A, B को कितने मीटर से हराएगा?
दूरियों का अनुपात = 5 : 4
जब A दौड़ता है = 500 m
समान समय में B दौड़ता है = 500 × (4 / 5) = 400 m
A, B को हराता है = 500 - 400 = 100 m
- ✔ Answer: 100 मीटर
- Example 37: 100 मीटर की दौड़ में A, B को 20 मीटर से हराता है। A और B की चाल का अनुपात ज्ञात कीजिए।
A द्वारा तय दूरी = 100 m
समान समय में B द्वारा तय दूरी = 100 - 20 = 80 m
चालों का अनुपात A : B = 100 : 80 = 5 : 4
Question types asked
- A, B को दूरी (x मीटर) से हराता है
- A, B को समय (t सेकेंड) से हराता है
- A, B को दूरी और समय दोनों से हराता है (B की चाल)
- दूरी या समय की शुरुआती बढ़त (Head Start)
- तीन धावकों (A, B, C) वाली दौड़
Solved questions (every type)
- Q 38 [A, B को दूरी (x मीटर) से हराता है]: 1000 मीटर की दौड़ में A की चाल 9 किमी/घंटा है। वह B को 100 मीटर से हरा देता है। B की चाल ज्ञात कीजिए।
A की चाल = 9 × 5/18 = 2.5 m/s
A को 1000 m दौड़ने में लगा समय = 1000 / 2.5 = 400 sec
इतने समय में B द्वारा तय दूरी = 1000 - 100 = 900 m
B की चाल = 900 / 400 = 2.25 m/s
B की चाल (किमी/घंटे में) = 2.25 × 18/5 = 8.1 km/h
- ✔ Answer: 8.1 किमी/घंटा
- Q 39 [A, B को समय (t सेकेंड) से हराता है]: A और B 1 किमी की दौड़ में भाग लेते हैं। A की चाल 5 मीटर/सेकेंड है। A, B को 40 सेकेंड से हरा देता है। B को कितना समय लगेगा?
दौड़ की कुल दूरी = 1000 m
A द्वारा लिया गया समय = 1000 / 5 = 200 sec
A, B को 40 सेकेंड से हराता है, अर्थात B 40 सेकेंड अधिक लेता है
B का समय = 200 + 40 = 240 sec
- ✔ Answer: 240 सेकेंड
- Q 40 [A, B को दूरी और समय दोनों से हराता है (B की चाल)]: 800 मीटर की दौड़ में A, B को 40 मीटर या 8 सेकेंड से हराता है। A द्वारा पूरी दौड़ समाप्त करने में लिया गया समय ज्ञात कीजिए।
B की चाल = 40 / 8 = 5 m/s
B को 800 m दौड़ने में लगा समय = 800 / 5 = 160 sec
A, B से 8 सेकेंड पहले पहुँचता है
A का समय = 160 - 8 = 152 sec
- ✔ Answer: 152 सेकेंड
- Q 41 [दूरी या समय की शुरुआती बढ़त (Head Start)]: 500 मीटर की दौड़ में, A, B को 50 मीटर की शुरुआती बढ़त देता है। यदि A की चाल 10 m/s और B की चाल 8 m/s है, तो दौड़ कौन जीतेगा और कितने मीटर से?
B को दौड़नी है दूरी = 500 - 50 = 450 m
A को पूरी दूरी तय करने में लगा समय = 500 / 10 = 50 sec
50 सेकेंड में B द्वारा तय दूरी = 50 × 8 = 400 m
B फिनिश लाइन से कितना पीछे रह गया = 450 - 400 = 50 m
A जीतता है और B को 50 मीटर से हराता है
- ✔ Answer: A जीतेगा 50 मीटर से
- Q 42 [तीन धावकों (A, B, C) वाली दौड़]: 100 मीटर की दौड़ में A, B को 10 मीटर से हराता है और B, C को 10 मीटर से हराता है। उसी दौड़ में A, C को कितने मीटर से हराएगा?
जब A = 100 m, तब B = 90 m
जब B = 100 m, तब C = 90 m
C / A = (C / B) × (B / A) = (90 / 100) × (90 / 100) = 81 / 100
जब A = 100 m दौड़ता है, तो C = 81 m दौड़ता है
A, C को हराता है = 100 - 81 = 19 m
- ✔ Answer: 19 मीटर
- Q 43 [दूरी या समय की शुरुआती बढ़त (Head Start)]: A, B से 1.75 गुना तेज दौड़ता है। यदि A, B को 60 मीटर की शुरुआती बढ़त देता है, तो दौड़ के अंतिम बिंदु की दूरी ज्ञात कीजिए जहाँ दोनों एक साथ पहुँचते हैं।
A की चाल : B की चाल = 1.75 : 1 = 7 : 4
समान समय में दूरियों का अनुपात = 7 : 4
दूरी का अंतर (बढ़त) = 7 - 4 = 3 इकाई
3 इकाई = 60 m ⇒ 1 इकाई = 20 m
A द्वारा तय कुल दूरी (दौड़ की लंबाई) = 7 × 20 = 140 m
- ✔ Answer: 140 मीटर
- Q 44 [तीन धावकों (A, B, C) वाली दौड़]: 1000 मीटर की दौड़ में A, B को 100 मीटर से हराता है तथा C को 150 मीटर से हराता है। 900 मीटर की दौड़ में B, C को कितने मीटर से हराएगा?
जब A = 1000 m, B = 900 m और C = 850 m
B और C द्वारा तय दूरी का अनुपात = 900 : 850 = 18 : 17
900 m की दौड़ में B जब 900 m दौड़ता है, तो C दौड़ता है = 850 m
B, C को हराएगा = 900 - 850 = 50 m
How it is asked
Race concepts are frequently asked in SSC CGL, CHSL, MTS, and CPO exams, particularly 3-runner comparisons and head start problems.
Common mistakes
- ✘ Head start मिलने पर B द्वारा तय की जाने वाली कुल दूरी (D - head start) लेने के बजाय पूरी दूरी D ले लेना।
- ✘ A द्वारा B को x मीटर या t सेकेंड से हराने पर यह न समझ पाना कि t सेकेंड में B केवल x मीटर की दूरी ही तय करता है।
💡 जब A और B की दौड़ का समय समान हो, तो उनकी चालों का अनुपात (Speed Ratio) सीधे उनके द्वारा तय की गई दूरियों के अनुपात (Distance Ratio) के बराबर होता है। भरम से बचने के लिए A:B और B:C का अनुपात बनाकर C/A निकालें।連結 (Chain ratio style). पद का प्रयोग करें। धावक A की दूरी से C की दूरी आसानी से प्राप्त हो जाती है। समय बचता है। चाल = दूरी जब समय समान हो। अंतर से उत्तर तुरंत आ जाएगा। प्रश्न में अगर A और B की बढ़त दी गई हो, तो सूत्र चाल = अंतर / समय से त्वरित गणना करें। प्रश्नों को हल करने में बेहद सहायक
Circular Track: First Meeting & Meeting at Starting Point
In circular track races, two main meeting scenarios are tested: meeting for the first time anywhere on the track, and meeting specifically at the starting point. For the first meeting anywhere, relative speed is used (difference of speeds for same direction, sum of speeds for opposite direction). For meeting at the starting point, direction does not matter; it is simply the LCM of the individual lap times taken by each runner. Look for keywords like 'first meet anywhere' versus 'meet at the starting point' to identify the required approach.
Formulas with examples
📐 पहली बार कहीं भी मिलने का समय = L / Relative Speed (समान दिशा: L / |u - v|, विपरीत दिशा: L / (u + v)) — Used to find the time when two runners meet for the first time anywhere on the circular track.
- Example 45: 400 मीटर लंबे एक वृत्ताकार ट्रैक पर A और B क्रमशः 15 m/s और 25 m/s की चाल से विपरीत दिशा में दौड़ना शुरू करते हैं। वे पहली बार कितने समय बाद मिलेंगे?
ट्रैक की लंबाई (L) = 400 मीटर
विपरीत दिशा में सापेक्ष चाल = 15 + 25 = 40 m/s
मिलने का समय = L / सापेक्ष चाल
समय = 400 / 40 = 10 सेकंड
- ✔ Answer: 10 सेकंड
- Example 46: 720 मीटर लंबे वृत्ताकार पथ पर दो धावक 54 km/h और 72 km/h की चाल से एक ही दिशा में दौड़ते हैं। वे पहली बार कितने समय बाद मिलेंगे?
चाल A = 54 × 5/18 = 15 m/s
चाल B = 72 × 5/18 = 20 m/s
समान दिशा में सापेक्ष चाल = 20 - 15 = 5 m/s
समय = 720 / 5 = 144 सेकंड
📐 प्रारंभिक बिंदु पर मिलने का समय = LCM(T1, T2, T3, ...) जहाँ T = L / Speed — Used to find the time taken by runners to meet again at the starting point, irrespective of their directions.
- Example 47: 600 मीटर के वृत्ताकार पथ पर A और B क्रमशः 15 m/s और 20 m/s की चाल से एक ही बिंदु से दौड़ते हैं। वे प्रारंभिक बिंदु पर पुनः कितने समय बाद मिलेंगे?
A का 1 चक्कर का समय (T1) = 600 / 15 = 40 सेकंड
B का 1 चक्कर का समय (T2) = 600 / 20 = 30 सेकंड
प्रारंभिक बिंदु पर मिलने का समय = LCM(40, 30)
40 और 30 का LCM = 120 सेकंड
- ✔ Answer: 120 सेकंड
- Example 48: 1000 मीटर के वृत्ताकार ट्रैक पर A, B और C की चाल क्रमशः 10 m/s, 20 m/s और 25 m/s है। वे एक साथ दौड़ना शुरू करने के बाद प्रारंभिक बिंदु पर कब मिलेंगे?
A का 1 चक्कर का समय = 1000 / 10 = 100 सेकंड
B का 1 चक्कर का समय = 1000 / 20 = 50 सेकंड
C का 1 चक्कर का समय = 1000 / 25 = 40 सेकंड
LCM(100, 50, 40) = 200 सेकंड
📐 अलग-अलग मिलने वाले बिंदुओं की संख्या: चाल का सरलतम अनुपात = a : b; विपरीत दिशा में = (a + b), समान दिशा में = |a - b| — Used to find the number of distinct meeting points on the circular track.
- Example 49: A और B की चालों का अनुपात 3 : 5 है। यदि वे एक ही वृत्ताकार पथ पर विपरीत दिशाओं में दौड़ते हैं, तो वे कितने अलग-अलग बिंदुओं पर मिलेंगे?
चाल का सरल अनुपात a : b = 3 : 5 (सह-अभाज्य हैं)
विपरीत दिशा में बिंदुओं की संख्या = a + b
कुल बिंदु = 3 + 5 = 8
- ✔ Answer: 8 बिंदु
- Example 50: A और B 18 km/h और 30 km/h की चाल से एक वृत्ताकार पथ पर समान दिशा में दौड़ रहे हैं। वे ट्रैक पर कुल कितने अलग-अलग बिंदुओं पर मिलेंगे?
चालों का अनुपात = 18 : 30 = 3 : 5
यहाँ a = 3 और b = 5
समान दिशा में बिंदुओं की संख्या = |b - a|
कुल बिंदु = 5 - 3 = 2
Question types asked
- दो धावकों का किसी भी स्थान पर पहली बार मिलना (समान / विपरीत दिशा)
- प्रारंभिक बिंदु पर पहली बार पुनः मिलना (दो या तीन धावक)
- तीन धावकों का ट्रैक पर पहली बार मिलना
- वृत्ताकार ट्रैक पर अलग-अलग मिलने वाले बिंदुओं (Distinct Points) की संख्या
- निश्चित समय या दूरी में कुल मुलाकातों की संख्या
Solved questions (every type)
- Q 51 [दो धावकों का किसी भी स्थान पर पहली बार मिलना (समान / विपरीत दिशा)]: 800 मीटर लंबे एक वृत्ताकार ट्रैक पर, दो धावक A और B एक ही बिंदु से एक ही समय पर क्रमशः 18 km/h और 27 km/h की गति से विपरीत दिशाओं में दौड़ना शुरू करते हैं। वे पहली बार कब मिलेंगे?
चाल A = 18 × 5/18 = 5 m/s
चाल B = 27 × 5/18 = 7.5 m/s
विपरीत दिशा में सापेक्ष चाल = 5 + 7.5 = 12.5 m/s
समय = दूरी / सापेक्ष चाल
समय = 800 / 12.5 = 64 सेकंड
- ✔ Answer: 64 सेकंड
- Q 52 [दो धावकों का किसी भी स्थान पर पहली बार मिलना (समान / विपरीत दिशा)]: 1500 मीटर लंबे वृत्ताकार ट्रैक पर X और Y एक ही बिंदु से क्रमशः 36 km/h और 54 km/h की चाल से समान दिशा में दौड़ते हैं। वे पहली बार कितने समय बाद मिलेंगे?
चाल X = 36 × 5/18 = 10 m/s
चाल Y = 54 × 5/18 = 15 m/s
समान दिशा में सापेक्ष चाल = 15 - 10 = 5 m/s
मिलने का समय = 1500 / 5 = 300 सेकंड
300 सेकंड = 300 / 60 = 5 मिनट
- ✔ Answer: 5 मिनट
- Q 53 [प्रारंभिक बिंदु पर पहली बार पुनः मिलना (दो या तीन धावक)]: 1200 मीटर लंबे एक वृत्ताकार पथ पर दो व्यक्ति P और Q क्रमशः 12 m/s और 8 m/s की चाल से विपरीत दिशा में एक साथ दौड़ना शुरू करते हैं। वे पहली बार प्रारंभिक बिंदु पर कब मिलेंगे?
P द्वारा एक पूरा चक्कर लगाने का समय = 1200 / 12 = 100 सेकंड
Q द्वारा एक पूरा चक्कर लगाने का समय = 1200 / 8 = 150 सेकंड
प्रारंभिक बिंदु पर मिलने के लिए दिशा से कोई फर्क नहीं पड़ता
अभिष्ट समय = LCM(100, 150) = 300 सेकंड
- ✔ Answer: 300 सेकंड
- Q 54 [प्रारंभिक बिंदु पर पहली बार पुनः मिलना (दो या तीन धावक)]: 900 मीटर लंबे एक वृत्ताकार ट्रैक पर तीन धावक A, B और C एक ही दिशा में क्रमशः 15 m/s, 18 m/s और 25 m/s की गति से दौड़ते हैं। वे कितने समय बाद पहली बार शुरुआती बिंदु पर एक साथ मिलेंगे?
A का समय = 900 / 15 = 60 सेकंड
B का समय = 900 / 18 = 50 सेकंड
C का समय = 900 / 25 = 36 सेकंड
शुरुआती बिंदु पर समय = LCM(60, 50, 36)
60, 50, 36 का LCM = 900 सेकंड (15 मिनट)
- ✔ Answer: 900 सेकंड (या 15 मिनट)
- Q 55 [तीन धावकों का ट्रैक पर पहली बार मिलना]: 1200 मीटर के वृत्ताकार पथ पर तीन धावक A, B और C एक ही बिंदु से एक ही दिशा में क्रमशः 2 m/s, 4 m/s और 6 m/s की चाल से दौड़ते हैं। वे ट्रैक पर पहली बार कब मिलेंगे?
A और B के बीच सापेक्ष चाल = 4 - 2 = 2 m/s
A और B के मिलने का समय (T1) = 1200 / 2 = 600 सेकंड
A और C के बीच सापेक्ष चाल = 6 - 2 = 4 m/s
A और C के मिलने का समय (T2) = 1200 / 4 = 300 सेकंड
तीनों के एक साथ मिलने का समय = LCM(T1, T2) = LCM(600, 300) = 600 सेकंड
- ✔ Answer: 600 सेकंड
- Q 56 [वृत्ताकार ट्रैक पर अलग-अलग मिलने वाले बिंदुओं (Distinct Points) की संख्या]: A और B एक वृत्ताकार ट्रैक पर क्रमशः 42 km/h और 28 km/h की गति से दौड़ रहे हैं। (i) समान दिशा में और (ii) विपरीत दिशा में दौड़ते हुए वे कितने अलग-अलग बिंदुओं पर मिलेंगे?
चालों का अनुपात = 42 : 28 = 3 : 2
यहाँ a = 3 और b = 2 (सह-अभाज्य)
(i) समान दिशा में बिंदुओं की संख्या = |3 - 2| = 1 बिंदु
(ii) विपरीत दिशा में बिंदुओं की संख्या = 3 + 2 = 5 बिंदु
- ✔ Answer: समान दिशा: 1 बिंदु, विपरीत दिशा: 5 बिंदु
- Q 57 [निश्चित समय या दूरी में कुल मुलाकातों की संख्या]: 400 मीटर लंबे वृत्ताकार ट्रैक पर A और B विपरीत दिशाओं में क्रमशः 5 m/s और 3 m/s की चाल से दौड़ते हैं। 40 मिनट की दौड़ में वे एक-दूसरे से कुल कितनी बार मिलेंगे?
विपरीत दिशा में सापेक्ष चाल = 5 + 3 = 8 m/s
एक बार मिलने में लगा समय = 400 / 8 = 50 सेकंड
दौड़ का कुल समय = 40 × 60 = 2400 सेकंड
कुल मुलाकातों की संख्या = कुल समय / एक बार मिलने का समय
संख्या = 2400 / 50 = 48 बार
How it is asked
Asked in SSC CGL, CHSL, and Railway exams typically as 1 direct question testing relative speed on a loop or LCM of round completion times.
Common mistakes
- ✘ शुरुआती बिंदु पर मिलने वाले प्रश्न में भी छात्र सापेक्ष चाल (Relative Speed) लगाने लगते हैं, जबकि वहाँ केवल व्यक्तिगत चक्कर के समय का LCM लेना होता है।
- ✘ दूरी मीटर में और चाल km/h में होने पर 5/18 से गुणा करके m/s में बदलना भूल जाना।
- ✘ Distinct points निकालते समय चाल के अनुपात को सरलतम रूप (Co-prime) में बदले बिना जोड़ या घटा देना।
💡 याद रखें: ट्रैक पर कहीं भी मिलने के लिए Relative Speed और Starting Point पर मिलने के लिए Individual Times का LCM लिया जाता है, चाहे दिशा कोई भी हो। चाल का अनुपात सरलतम रूप (a:b) बनाकर समान दिशा में |a-b| और विपरीत में a+b से बिंदु सीधे आते हैं। ट्रैक पर कहीं भी मिलने के लिए Relative Speed और Starting Point पर मिलने के लिए Individual Times का LCM लिया जाता है, चाहे दिशा कोई भी हो। चाल का अनुपात सरलतम रूप (a:b) बनाकर समान दिशा में |a-b| और विपरीत में a+b से बिंदु सीधे आते हैं।
All formulas at a glance
- Speed of boat in still water = u km/h, Speed of stream = v km/h
- Downstream speed (D) = u + v
- Upstream speed (U) = u - v
- Speed of boat in still water (u) = (D + U) / 2
- Speed of stream (v) = (D - U) / 2
- Total time for same distance d: T = d / (u + v) + d / (u - v)
- In a race 'A beats B by x meters': When A reaches finish line, B covers (Total Distance - x).
- In a race 'A beats B by t seconds': Time taken by B = Time taken by A + t seconds
- Circular Track - First meeting anywhere (Same direction): T = Track Length / (Speed1 - Speed2)
- Circular Track - First meeting anywhere (Opposite direction): T = Track Length / (Speed1 + Speed2)
- Meeting at Starting Point = LCM(time taken by each individual for 1 full lap)