Для решения данной задачи используем формулу движения с постоянным ускорением:
\[ S = V_0 t + \frac{a t^2}{2}, \]
где:
- \( S \) — расстояние, которое прошел поезд (225 м),
- \( V_0 \) — начальная скорость (в данном случае она равна 2 м/с),
- \( a \) — ускорение (в данном случае торможение, поэтому это значение будет отрицательным; здесь \( a = -0,5 \) м/с²),
- \( t \) — время торможения.
Подставим известные значения в формулу:
\[ 225 = 2t + \frac{-0,5 t^2}{2}. \]
Это можно упростить до:
\[ 225 = 2t - 0,25 t^2. \]
Умножим все на -4, чтобы избавиться от дробей:
\[ -900 = -8t + t^2. \]
Перепишем уравнение:
\[ t^2 - 8t - 900 = 0. \]
Теперь решим это квадратное уравнение с помощью дискриминанта. Дискриминант рассчитывается по формуле:
\[ D = b^2 - 4ac, \]
где \( a = 1, b = -8, c = -900 \):
\[ D = (-8)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-900) = 64 + 3600 = 3664. \]
Теперь найдем корни уравнения с помощью формулы:
\[ t = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}. \]
Подставляем значения в формулу:
\[ t = \frac{8 \pm \sqrt{3664}}{2}. \]
Вычислим \( \sqrt{3664} \):
\[ \sqrt{3664} \approx 60.6. \]
Следовательно:
\[ t = \frac{8 \pm 60.6}{2}. \]
Это дает два значения:
- \( t_1 = \frac{68.6}{2} \approx 34.3 \) секунд,
- \( t_2 = \frac{-52.6}{2} \) (это отрицательное значение и не имеет физического смысла).
Итак, время торможения поезда составляет приблизительно 34.3 секунды.
