Для решения этой задачи давайте используем формулы физики, связанные с движением.
- Определение ускорения: Ускорение можно найти по формуле: \[ a = \frac{v_f - v_i}{t} \] где:
- \( v_f \) — конечная скорость (0 км/ч, так как вагон остановился),
- \( v_i \) — начальная скорость (4.5 км/ч),
- \( t \) — время (3 секунды).
Сначала преобразуем скорость из км/ч в м/с: \[ 4.5 \, \text{км/ч} = \frac{4.5 \times 1000}{3600} = 1.25 \, \text{м/с}. \]
Теперь подставляем значения в формулу: \[ a = \frac{0 - 1.25}{3} = \frac{-1.25}{3} \approx -0.4167 \, \text{м/с}^2. \] Округлим до сотых: \[ a \approx -0.42 \, \text{м/с}^2. \]
- Определение тормозного пути: Тормозной путь можно найти с помощью формулы: \[ S = v_i \cdot t + \frac{1}{2} a \cdot t^2. \] Подставим известные значения:
- \( v_i = 1.25 \, \text{м/с} \),
- \( t = 3 \, \text{с} \),
- \( a \approx -0.42 \, \text{м/с}^2 \).
Теперь подставляем в формулу: \[ S = 1.25 \cdot 3 + \frac{1}{2} \cdot (-0.42) \cdot (3)^2. \]
Вычисляем: \[ S = 3.75 + \frac{1}{2} \cdot (-0.42) \cdot 9 \] \[ S = 3.75 - 0.21 \cdot 9 \] \[ S = 3.75 - 1.89 \] \[ S \approx 1.86 \, \text{м}. \]
Таким образом, ответ:
- Ускорение вагона: \( a \approx -0.42 \, \text{м/с}^2 \).
- Тормозной путь: \( S \approx 1.86 \, \text{м} \).