Давайте сначала найдем ускорение поезда.
Сначала переведем скорость \( v_0 = 54 \text{ км/ч} \) в метры в секунду:
\[ v_0 = 54 \text{ км/ч} = \frac{54 \times 1000 \text{ м}}{3600 \text{ с}} = 15 \text{ м/с} \]
Теперь, зная начальную скорость \( v_0 = 15 \text{ м/с} \) и время \( t = 15 \text{ с} \), мы можем использовать формулу для расчета равномерного замедления:
\[ v = v_0 + a t \]
Где \( v \) — конечная скорость (в нашем случае \( v = 0 \) потому что поезд останавливается), \( a \) — ускорение.
Подставляя значения, мы имеем:
\[ 0 = 15 + a \cdot 15 \]
Решим это уравнение для \( a \):
\[ a \cdot 15 = -15 \] \[ a = -1 \text{ м/с}^2 \]
Теперь найдем расстояние \( d \), на котором поезд остановится. Для этого используем формулу:
\[ d = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 \]
Подставляя известные значения:
\[ d = 15 \cdot 15 + \frac{1}{2} \cdot (-1) \cdot (15^2) \] \[ d = 225 + \frac{1}{2} \cdot (-1) \cdot 225 \] \[ d = 225 - 112.5 \] \[ d = 112.5 \text{ м} \]
Таким образом, ускорение поезда равно \( a = -1 \text{ м/с}^2 \), а расстояние до остановки составляет \( d = 112.5 \text{ м} \).