Для решения этой задачи нужно определить скорость грузового поезда. Пассажирский поезд движется со скоростью 108 км/ч, что эквивалентно 30 м/с (поскольку 108 км/ч = 108000 м / 3600 с).
Когда пассажирский поезд проходит мимо грузового поезда, он видит его в окне в течение 30 секунд. Для начала найдем, какое расстояние пассажирский поезд проходит за 30 секунд:
\( S = V \cdot t = 30 \, \text{м/с} \cdot 30 \, \text{с} = 900 \, \text{м} \).
У нас есть грузовой поезд длиной 150 м, и он движется в том же направлении, что и пассажирский. Чтобы пассажирский поезд увидел грузовой поезд с конца до конца, он должен пройти расстояние, равное длине грузового поезда, плюс расстояние, которое сам грузовой поезд проходит за 30 секунд.
Обозначим скорость грузового поезда через \( V_g \). За 30 секунд грузовой поезд пройдет расстояние:
\( S_g = V_g \cdot t = V_g \cdot 30 \).
Так как за время обгона пассажирский поезд проходит 900 м, мы можем записать уравнение, учитывающее длину грузового поезда:
\( 900 = 150 + V_g \cdot 30 \).
Теперь упростим уравнение:
\( 900 - 150 = V_g \cdot 30 \), \( 750 = V_g \cdot 30 \).
Теперь найдем скорость грузового поезда:
\( V_g = \frac{750}{30} = 25 \, \text{м/с} \).
Теперь переведем скорость грузового поезда в километры в час:
\( V_g = 25 \, \text{м/с} \cdot \frac{3600 \, \text{с}}{1000 \, \text{м}} = 90 \, \text{км/ч} \).
Таким образом, грузовой поезд движется со скоростью 90 км/ч.