Для решения задачи о нахождении ускорения поезда до его остановки, когда известны начальная скорость и тормозной путь, можно воспользоваться уравнениями кинематики. Давайте разберем это пошагово.
- Перевод единиц измерения:
Начальная скорость ( v_0 = 36 ) км/ч. Приведем эту скорость к метрам в секунду (м/с), так как тормозной путь у нас дан в метрах.
[ 36 \, \text{км/ч} = 36 \times \frac{1000 \, \text{м}}{3600 \, \text{с}} = 10 \, \text{м/с} ]
- Формула для тормозного пути:
В кинематике одно из основных уравнений движения с постоянным ускорением (или замедлением) выглядит так:
[ v^2 = v_0^2 + 2a s ]
Где:
- ( v ) — конечная скорость (в нашем случае ( v = 0 ), так как поезд останавливается),
- ( v_0 ) — начальная скорость,
- ( a ) — ускорение (в нашем случае замедление, поэтому оно будет отрицательным),
- ( s ) — путь, пройденный за время движения (в нашем случае это тормозной путь).
Подставим известные значения в уравнение:
[ 0 = (10 \, \text{м/с})^2 + 2a \cdot 100 \, \text{м} ]
- Решение уравнения:
Решим уравнение относительно ( a ):
[ 0 = 100 + 200a ]
[ 200a = -100 ]
[ a = -\frac{100}{200} ]
[ a = -0.5 \, \text{м/с}^2 ]
Отрицательное значение ускорения указывает на замедление, что логично, так как поезд тормозит.
- Вывод:
Поезд двигался с ускорением (точнее, замедлением) ( -0.5 \, \text{м/с}^2 ) до полной остановки.