3. Пассажирский поезд массой 400 т движется со скоростью 54 км/ч. Определить силу торможения, если тормозной путь поезда 150 м.

Дано: масса поезда 400 т, начальная скорость 54 км/ч, тормозной путь 150 м. Конечная скорость равна 0.

Переведём единицы в СИ: \(m=400\,000\) кг, \(v_0=54/3.6=15\) м/с.

Используем формулу равноускоренного движения: \(v^2-v_0^2=2as\). Тогда \(a=(0-15^2)/(2\cdot150)=-0.75\) м/с². Знак минус указывает, что ускорение направлено против движения.

По второму закону Ньютона модуль тормозящей силы: \(F=m|a|=400\,000\cdot0.75=300\,000\) Н.

Ответ: сила торможения равна 300 кН.