Для решения задачи о нахождении изменения импульса поезда, необходимо воспользоваться формулой для импульса:
[ p = m \cdot v ]
где ( p ) — импульс, ( m ) — масса объекта, ( v ) — скорость объекта.
Изменение импульса (\Delta p) можно найти как разность конечного и начального импульса:
[ \Delta p = p{\text{конечный}} - p{\text{начальный}} ]
Для этого необходимо сначала перевести скорости из км/ч в м/с, так как стандартная единица измерения скорости в системе СИ — м/с.
Начальная скорость ( v_1 = 54 ) км/ч:
[ v_1 = \frac{54 \times 1000}{3600} = 15 \text{ м/с} ]
Конечная скорость ( v_2 = 36 ) км/ч:
[ v_2 = \frac{36 \times 1000}{3600} = 10 \text{ м/с} ]
Теперь рассчитаем начальный и конечный импульсы:
Начальный импульс ( p{\text{начальный}} ):
[ p{\text{начальный}} = m \cdot v_1 = 2000 \times 10^3 \text{ кг} \cdot 15 \text{ м/с} = 30 \times 10^6 \text{ кг} \cdot \text{м/с} ]
Конечный импульс ( p{\text{конечный}} ):
[ p{\text{конечный}} = m \cdot v_2 = 2000 \times 10^3 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с} = 20 \times 10^6 \text{ кг} \cdot \text{м/с} ]
Теперь найдём изменение импульса:
[ \Delta p = p{\text{конечный}} - p{\text{начальный}} = 20 \times 10^6 - 30 \times 10^6 = -10 \times 10^6 \text{ кг} \cdot \text{м/с} ]
Таким образом, изменение импульса поезда равно ( -10 \times 10^6 \text{ кг} \cdot \text{м/с} ). Отрицательное значение показывает, что импульс уменьшился, что соответствует снижению скорости поезда.