4 giờ 30 phút = 4,5 giờ

- Tỉ số vận tốc lúc xuôi dòng và ngược dòng là :

       4 : 2 = 2

- Trên cùng 1 quãng đường, vận tốc và thời gian là 2 đại lượng tỉ lệ nghịch => Tỉ số thời gian xuôi dòng và ngược dòng là `1/2`

- Thời gian thuyền lúc đó xuôi dòng là :

       4,5 : (1 + 2) x 1 = 1,5 (giờ)

- Vận tốc xuôi dòng là :

      40 : 1,5 = `80/3` (km/giờ)

- Vận tốc ngược dòng là :

      `80/3` : 2 = `40/3` (km/giờ)

- Vận tốc thực của thuyền là :

      (`80/3` + `40/3`) : 2 = 20 (km/giờ)

- Vận tốc dòng nước là :

      20 - `40/3` = `20/3` (km/giờ)

Vận tốc xuôi dòng bằng vận tốc thực của thuyền cộng vận tốc dòng nước

Vận tốc ngược dòng bằng vận tốc thực của thuyền trừ vận tốc dòng nước

Vì thời gian thuyền xuôi dòng 4km sẽ bằng thời gian thuyền ngược dòng 2km ,trong cùng một thời gian quãng đường xuôi dòng gấp đôi quãng đường ngược dòng nên vận tốc xuôi dòng gấp đôi vận tốc ngược dòng.

Như vậy trên cùng quãng đường, vận tốc xuôi dòng gấp đôi vận tốc ngược dòng nên thời gian xuôi dòng bằng $\frac{1}{2}$ thời gian ngược dòng hay thời gian xuôi dòng bằng $\frac{1}{3}$ tổng thời gian.

Đổi $4$ giờ $30$ phút $=4,5$ giờ

Thời gian xuôi dòng là:

   $4,5:3=1,5$ (giờ)

Vận tốc xuôi dòng là:

   $40:1,5=\frac{80}{3}$ ( km/giờ)

Vận tốc ngược dòng là:

   $\frac{80}{3}:2=\frac{40}{3}$ ( km/giờ)

Vận tốc dòng nước là:

  $(\frac{80}{3}-\frac{40}{3}):2=\frac{20}{3}$ ( km/giờ)

Vân tốc chiếc thuyền là:

   $\frac{80}{3}-\frac{20}{3}=20$ ( km/giờ)

        ĐS: thuyền: $20$ km/giờ, nước: $\frac{20}{3}$ km/giờ