Чтобы решить задачу о движении поезда, давайте используем основные физические формулы для равноускоренного движения.
Дано:
- Начальная скорость (v₀) = 54 км/ч = 15 м/с (для перевода в метры в секунду, делим на 3.6)
- Конечная скорость (v) = 90 км/ч = 25 м/с
- Ускорение (a) = 2 м/с²
- Определим время (t) ускоренного движения:
Используем формулу для равноускоренного движения:
\[ v = v₀ + at \]
Подставим известные значения:
\[ 25 = 15 + 2t \]
Теперь решим уравнение для t:
\[ 25 - 15 = 2t \] \[ 10 = 2t \] \[ t = \frac{10}{2} = 5 \, \text{с} \]
- Теперь определим путь (s), пройденный поездом во время ускорения:
Используем формулу для расчета пути при равноускоренном движении:
\[ s = v₀t + \frac{1}{2}at^2 \]
Подставим известные значения:
\[ s = 15 \cdot 5 + \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot (5^2) \] \[ s = 75 + \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 25 \] \[ s = 75 + 25 \] \[ s = 100 \, \text{м} \]
Ответ:
Путь, пройденный поездом, составляет 100 метров, а время его ускоренного движения – 5 секунд.