Для решения данной задачи воспользуемся формулами кинематики. У нас есть информация о скорости поезда, времени торможения и том, что ускорение постоянно.
Дано:
- Начальная скорость поезда \( v_0 = 15 \, \text{м/c} \)
- Время \( t = 20 \, \text{с} \)
- Конечная скорость \( v = 0 \, \text{м/c} \) (поезд остановился)
Сначала найдем ускорение. Мы знаем, что ускорение (или замедление, так как поезд тормозит) рассчитывается по формуле:
\[ a = \frac{v - v_0}{t} \]
Подставим известные значения:
\[ a = \frac{0 - 15}{20} = \frac{-15}{20} = -0.75 \, \text{м/с}^2 \]
Теперь, зная начальную скорость, время и ускорение, можем найти перемещение с помощью формулы:
\[ S = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 \]
Подставим значения:
\[ S = 15 \cdot 20 + \frac{1}{2} \cdot (-0.75) \cdot (20)^2 \]
Посчитаем первое слагаемое:
\[ 15 \cdot 20 = 300 \]
Теперь посчитаем второе слагаемое:
\[ \frac{1}{2} \cdot (-0.75) \cdot 400 = -150 \]
Теперь складываем оба слагаемых для нахождения перемещения:
\[ S = 300 - 150 = 150 \, \text{м} \]
Таким образом, перемещение поезда за 20 секунд при постоянном замедлении составляет 150 метров.