Насколько я понимаю, тут по сути можно всё упростить:
1) Есть собака, которая бегает (неважно от кого к кому и куда), со скоростью 12 км/ч определённое время.
2) И есть два пешехода, которые определяют это время. Сближаясь друг с другом, они пройдут эти 16 километров (а идут навстречу друг другу, значит их скорости суммируются) за время, которое легко рассчитать.
S = 16 км
v1 = 3 км/ч
v2 = 5 км/ч
v3 = 12 км/ч
S3 - ?
Общая скорость пешеходов равна:
v = v1 + v2 = 3 + 5 = 8 км/ч
Их время в пути (оно же и время в пути собаки):
t = S / v = 16 / 8 = 2 ч
Расстояние, которое за это время пробежит собака:
S3 = v3 * t = 12 * 2 = 24 км
ответ: собака пробежала 24 километра.
На пять получай