Для решения задачи используем уравнение, связывающее начальную скорость, конечную скорость, ускорение и путь:
\[ v^2 = v_0^2 + 2as \]
где:
- \(v\) — конечная скорость (0 м/с, так как поезд останавливается),
- \(v_0\) — начальная скорость (30 м/с),
- \(a\) — ускорение (отрицательное значение, так как это торможение),
- \(s\) — тормозной путь (180 м).
Подставим известные значения в уравнение:
\[ 0 = (30)^2 + 2a(180) \]
Это уравнение можно переписать как:
\[ 0 = 900 + 360a \]
Решим это уравнение для ускорения \(a\):
\[ 360a = -900 \] \[ a = -\frac{900}{360} = -2.5 \text{ м/с}^2 \]
Теперь, зная ускорение, можем найти время торможения. Используем уравнение:
\[ v = v_0 + at \]
Подставляем известные значения:
\[ 0 = 30 + (-2.5)t \]
Решаем это уравнение для времени \(t\):
\[ 30 = 2.5t \] \[ t = \frac{30}{2.5} = 12 \text{ секунд} \]
Таким образом:
- Модуль ускорения \(a = 2.5 \text{ м/с}^2\)
- Время торможения \(t = 12 \text{ секунд}\)
Ответ:
- Ускорение: \(2.5 \text{ м/с}^2\)
- Время торможения: \(12 \text{ секунд}\)
