3. Паровоз массой 1500 кг двигался со скоростью 54 км/ч и остановился. Тормозной путь паровоза составил 400 м. Определите, какая сила трения действовала на паровоз.

Дано: \(m=1500\) кг, \(v_0=54\) км/ч, \(v=0\), \(s=400\) м.

Переведём скорость в СИ: \(54\) км/ч = \(15\) м/с.

При равнозамедленном движении используем формулу \(v^2=v_0^2+2as\). Тогда \(a=(v^2-v_0^2)/(2s)=(0-15^2)/(2\cdot400)=-0{,}28125\) м/с².

Знак минус показывает, что ускорение направлено против движения. Модуль силы трения: \(F= m|a|=1500\cdot0{,}28125=421{,}875\) Н.

Ответ: сила трения равна примерно 422 Н и направлена против движения паровоза.