Чтобы решить эту задачу, давайте начнем с того, что автобус тормозил равномерно. Это означает, что он замедлялся с постоянным ускорением.
У нас есть следующие данные:
- Время полного торможения \( t = 6 \) секунд.
- Дистанция при торможении \( S = 100 \) метров.
Сначала найдем среднюю скорость автобуса за время торможения. Поскольку он двигался равномерно, средняя скорость может быть выражена как:
\[ v_{ср} = \frac{S}{t} = \frac{100 \, \text{м}}{6 \, \text{с}} \approx 16.67 \, \text{м/с} \]
Так как автобус останавливается, его начальная скорость \( v_0 \) будет в два раза больше средней скорости, так как он равномерно замедлялся до нуля:
\[ v_0 = 2 \cdot v_{ср} = 2 \cdot 16.67 \, \text{м/с} \approx 33.34 \, \text{м/с} \]
Теперь давайте используем формулу для определения расстояния, которое автобус проедет за первые 3 секунды торможения. Поскольку движение равноускоренное, используем следующую формулу:
\[ S = v_0 \cdot t + \frac{a \cdot t^2}{2} \]
Где:
- \( v_0 \) — начальная скорость,
- \( a \) — ускорение (в нашем случае, оно будет отрицательным, поскольку автобус тормозит).
Ускорение можно найти с помощью формулы:
\[ a = \frac{v - v_0}{t} = \frac{0 - 33.34 \, \text{м/с}}{6 \, \text{с}} \approx -5.56 \, \text{м/с}^2 \]
Теперь подставим значения для времени \( t = 3 \) секунды:
\[ S_3 = 33.34 \cdot 3 + \frac{-5.56 \cdot (3)^2}{2} \]
\[ S_3 = 100.02 - \frac{5.56 \cdot 9}{2} \]
\[ S_3 = 100.02 - 24.98 \]
\[ S_3 \approx 75.04 \, \text{м} \]
Таким образом, автобус проехал примерно 75 метров за 3 секунды.
