Для решения данной задачи давайте сначала найдем, как изменяется скорость поезда во времени.
Имеем начальную скорость \( v_0 = 54 \) км/ч и конечную скорость \( v = 36 \) км/ч. Время изменения скорости составляет \( t = 10 \) секунд.
Для начала, переводим скорости из км/ч в м/с, чтобы единицы измерения были одинаковыми:
\[ v_0 = 54 \text{ км/ч} = \frac{54 \times 1000}{3600} \text{ м/c} = 15 \text{ м/с} \]
\[ v = 36 \text{ км/ч} = \frac{36 \times 1000}{3600} \text{ м/c} = 10 \text{ м/с} \]
Теперь у нас есть:
- Начальная скорость \( v_0 = 15 \) м/с
- Конечная скорость \( v = 10 \) м/с
- Время \( t = 10 \) с
Разница в скорости составит:
\[ \Delta v = v - v_0 = 10 - 15 = -5 \text{ м/с} \]
Теперь можем найти среднее изменение скорости:
\[ a = \frac{\Delta v}{t} = \frac{-5 \text{ м/с}}{10 \text{ с}} = -0.5 \text{ м/с}^2 \]
Это значит, что скорость поезда уменьшается на \( 0.5 \) м/с каждый второй.
Теперь, используя уравнение движения с постоянным ускорением, можем записать зависимость скорости от времени:
\[ v(t) = v_0 + a t \]
Подставляем полученные значения:
\[ v(t) = 15 - 0.5t \]
Таким образом, окончательная формула, описывающая зависимость скорости поезда от времени, будет выглядеть следующим образом:
\[ v(t) = 15 - 0.5t \text{ (в м/с)} \]
Это уравнение будет действовать для интервала времени от \( t = 0 \) до \( t = 10 \) секунд, после чего скорость будет равна \( 10 \) м/с.