Чтобы определить модуль скорости товарного поезда \( u_2 \), нужно использовать данные, которые предоставляет нам задача.
Модуль скорости пассажирского поезда \( V = 90 \) км/ч. Переведем его в метры в секунду для удобства расчетов: \[ V = 90 \text{ км/ч} = \frac{90 \times 1000 \text{ м}}{3600 \text{ с}} = 25 \text{ м/с} \]
Длина товарного поезда \( l = 0.45 \) км, что в метрах составляет: \[ l = 0.45 \text{ км} = 450 \text{ м} \]
Время, за которое пассажир заметил, что товарный поезд проехал мимо него, составляет \( t = 30 \) с.
Зная, что товарный поезд проходит мимо пассажирского поезда за это время, можем найти его скорость. Пассажирский и товарный поезда движутся в одном направлении, поэтому относительная скорость между ними будет равна разности их скоростей: \[ \text{Относительная скорость} = u_2 - V \]
Далее, используя формулу скорости, которая связывает пройденный путь, время и скорость, можно записать: \[ \frac{l}{t} = u_2 - V \]
Подставим известные значения: \[ \frac{450 \text{ м}}{30 \text{ с}} = u_2 - 25 \text{ м/с} \]
Вычислим левую часть: \[ 15 \text{ м/с} = u_2 - 25 \text{ м/с} \]
Теперь решим уравнение для \( u_2 \): \[ u_2 = 15 \text{ м/с} + 25 \text{ м/с} = 40 \text{ м/с} \]
Теперь вернем скорость товарного поезда в километры в час: \[ u_2 = 40 \text{ м/с} = \frac{40 \times 3600 \text{ с}}{1000 \text{ м}} = 144 \text{ км/ч} \]
Таким образом, модуль скорости товарного поезда составляет \( 144 \) км/ч.
