Чтобы найти ускорение поезда, мы можем воспользоваться формулой для равномерного ускорения:
[ a = \frac{{v_f - v_i}}{{t}} ]
где:
- ( a ) — ускорение,
- ( v_f ) — конечная скорость,
- ( v_i ) — начальная скорость,
- ( t ) — время, за которое произошло изменение скорости.
В данной задаче:
- ( v_i = 54 ) км/ч,
- ( v_f = 72 ) км/ч,
- ( t = 20 ) секунд.
Для удобства расчетов переведем скорости из километров в час в метры в секунду, так как стандартная единица измерения ускорения в Международной системе единиц (СИ) — метры в секунду в квадрате (м/с²).
Чтобы перевести скорость из км/ч в м/с, воспользуемся соотношением:
[ 1 \text{ км/ч} = \frac{1}{3.6} \text{ м/с} ]
Теперь переведем начальную и конечную скорости:
[ v_i = 54 \text{ км/ч} \times \frac{1}{3.6} = 15 \text{ м/с} ]
[ v_f = 72 \text{ км/ч} \times \frac{1}{3.6} = 20 \text{ м/с} ]
Теперь можем подставить все значения в формулу ускорения:
[ a = \frac{{20 \text{ м/с} - 15 \text{ м/с}}}{{20 \text{ с}}} = \frac{5 \text{ м/с}}{20 \text{ с}} = 0.25 \text{ м/с}^2 ]
Таким образом, ускорение поезда равно ( 0.25 ) м/с².