Чтобы решить данную задачу, давайте сначала приведем все данные к одной единице измерения и определим, какие скорости у нас есть.
Скорость первого поезда \( V_1 = 54 \) км/ч. Чтобы перевести эту скорость в метры в секунду, используем коэффициент перехода: \[ V_1 = 54 \, \text{км/ч} \times \frac{1000 \, \text{м}}{1 \, \text{км}} \times \frac{1 \, \text{ч}}{3600 \, \text{с}} = 15 \, \text{м/с} \]
Скорость второго поезда \( V_2 = 10 \) м/с, что представлено в нужной единице измерения.
Теперь найдем относительную скорость двух поездов, поскольку один из них догоняет другого. Относительная скорость определяется как разность их скоростей, если второй поезд движется медленнее: \[ V_{отн} = V_1 - V_2 = 15 \, \text{м/с} - 10 \, \text{м/с} = 5 \, \text{м/с} \]
Теперь давайте разберемся с длиной обгона. Каждому поезду нужно проехать свои 150 метров (длину каждого поезда), чтобы завершить обгон. Таким образом, общее расстояние, которое должен пройти первый поезд относительно второго, составляет: \[ L = 150 \, \text{м} + 150 \, \text{м} = 300 \, \text{м} \]
Теперь мы можем определить время, необходимое для совершения обгона, используя формулу: \[ t = \frac{S}{V} \] где \( S \) - пройденное расстояние, а \( V \) - относительная скорость. Подставляем наши значения: \[ t = \frac{300 \, \text{м}}{5 \, \text{м/с}} = 60 \, \text{с} \]
Таким образом, обгон продлится 60 секунд.