Первоначально поезд движется равномерно, и его длина составляет 80 метров. Пассажир, который начинает прогуливаться, находится в начале поезда.
Когда поезд начинает двигаться с ускорением 0,02 м/с², его скорость изменяется со временем. Давайте обозначим время, через которое он достигает своей конечной скорости, как t1, и найдем его, используя уравнение движения с постоянным ускорением:
V = at,
где V - конечная скорость поезда, a - ускорение, t - время.
Сначала найдем конечную скорость поезда:
a = 0,02 м/с² (ускорение),
V = 0 (начальная скорость поезда).
Используя уравнение V = at, мы можем выразить t1:
0 = 0,02t1,
t1 = 0 м/с² / 0,02 м/с² = 0 секунд.
Это означает, что поезд мгновенно достигает своей конечной скорости, и ускорение больше не играет роли в его движении.
Теперь пассажир начинает бежать со скоростью 3 м/с и должен догнать свой вагон, который находится впереди. Пассажир двигается со своей постоянной скоростью.
Для нахождения времени, которое пассажиру потребуется, чтобы догнать свой вагон, мы можем использовать следующее уравнение равномерного движения:
d = vt,
где d - расстояние, v - скорость, t - время.
Расстояние между пассажиром и его вагоном составляет 80 метров. Скорость пассажира v = 3 м/с. Давайте найдем время t2, которое ему понадобится:
80 м = (3 м/с) * t2.
Теперь решим это уравнение относительно t2:
t2 = 80 м / (3 м/с) = 26,67 секунд.
Итак, минимальное время, через которое пассажир догонит свой вагон, составляет примерно 26,67 секунд.