Чтобы найти ускорение, с которым должен двигаться локомотив, чтобы увеличить скорость от 36 до 54 км/ч на расстоянии 250 метров, можем использовать формулу кинематики:
\[ v^2 = v_0^2 + 2a s \]
где:
- \( v \) — конечная скорость (54 км/ч),
- \( v_0 \) — начальная скорость (36 км/ч),
- \( a \) — ускорение,
- \( s \) — расстояние (250 м).
Сначала преобразуем скорости из км/ч в м/с, так как при расчетах должны использоваться единицы СИ:
- Начальная скорость \( v_0 = 36 \, \text{км/ч} = \frac{36 \times 1000}{3600} = 10 \, \text{м/с} \)
- Конечная скорость \( v = 54 \, \text{км/ч} = \frac{54 \times 1000}{3600} = 15 \, \text{м/с} \)
Теперь подставим значения в формулу:
\[ 15^2 = 10^2 + 2a \cdot 250 \]
Решим уравнение:
- \( 225 = 100 + 500a \)
- \( 225 - 100 = 500a \)
- \( 125 = 500a \)
- \( a = \frac{125}{500} = 0.25 \, \text{м/с}^2 \)
Таким образом, локомотив должен двигаться с ускорением \( 0.25 \, \text{м/с}^2 \) для достижения нужного изменения скорости на пути в 250 метров.