Для решения данной задачи воспользуемся уравнениями равномерно ускоренного движения. Известно, что за третью секунду поезд прошел 2 метра.
Сначала запишем уравнение для перемещения за n-ю секунду:
\[ S_n = v_0 + \frac{a}{2} (2n - 1) = S_n \]
где:
- \( S_n \) — перемещение за n-ю секунду,
- \( v_0 \) — начальная скорость,
- \( a \) — ускорение.
Для третьей секунды (\( n = 3 \)): \[ S_3 = v_0 + \frac{a}{2} (2 \cdot 3 - 1) = v_0 + \frac{3a}{2} = 2 \text{ м}. \]
Так как поезд начал двигаться с остановки, можем принять \( v_0 = 0 \): \[ \frac{3a}{2} = 2. \] Из этого уравнения найдем ускорение \( a \): \[ 3a = 4 \implies a = \frac{4}{3} \text{ м/с}^2. \]
Теперь найдем модуль вектора перемещения за первую секунду (\( S_1 \)): \[ S_1 = v_0 + \frac{a}{2} \cdot (2 \cdot 1 - 1) = v_0 + \frac{a}{2} = 0 + \frac{4/3}{2} = \frac{4}{6} = \frac{2}{3} \text{ м}. \]
Итак, мы получили:
- Модуль вектора перемещения за первую секунду: \( S_1 = \frac{2}{3} \) м.
- Модуль ускорения: \( a = \frac{4}{3} \) м/с².