Чтобы определить скорость поезда, начнем с анализа задачи. У нас есть мотоциклист, который движется со скоростью 90 км/ч и обгоняет поезд длиной 150 м за 10 секунд.
Убедимся, что все величины приведены к одной системе единиц. Скорость мотоциклиста переведём в метры в секунду: \[ 90 \text{ км/ч} = \frac{90 \times 1000}{3600} \text{ м/с} = 25 \text{ м/с}. \]
Во время обгона мотоциклист проезжает длину поезда плюс расстояние, которое он проходит сам за 10 секунд. Это расстояние составляет: \[ S_{мотоциклиста} = v_{мотоциклиста} \times t = 25 \text{ м/с} \times 10 \text{ с} = 250 \text{ м}. \]
Из этого расстояния мы знаем, что на протяжении обгона мотоциклист проехал длину поезда (150 м) и дополнительно проехал расстояние, равное разнице в расстоянии, пройденном мотоциклистом и поездом.
Обозначим скорость поезда через \( v_{поезда} \). За 10 секунд поезд проезжает расстояние: \[ S_{поезда} = v_{поезда} \times t. \]
Условие обгона подразумевает, что за 10 секунд мотоциклист обогнал поезд, следовательно, за этот же время поезд проехал меньшее расстояние, чем проехал мотоциклист. У нас есть уравнение: \[ 250 \text{ м} = 150 \text{ м} + v_{поезда} \times 10 \text{ с}. \]
Решим это уравнение: \[ 250 = 150 + v_{поезда} \times 10. \] \[ 250 - 150 = v_{поезда} \times 10. \] \[ 100 = v_{поезда} \times 10. \] \[ v_{поезда} = \frac{100}{10} = 10 \text{ м/с}. \]
Переведем скорость поезда в километры в час: \[ v_{поезда} = 10 \text{ м/с} \times \frac{3600}{1000} = 36 \text{ км/ч}. \]
Итак, скорость поезда составляет 36 км/ч.
