Пассажирский поезд массой 400 т, двигаясь со скоростью 54 км/ч, начинает тормозить. Определить силу торможения (трения), если тормозной путь поезда 150 м.

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

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

Используем формулу равноускоренного движения без времени: \(v^2-v_0^2=2as\).

Найдём ускорение: \(a=(0^2-15^2)/(2\cdot150)=-0.75\) м/с². Знак минус показывает, что поезд замедляется.

Сила торможения по модулю: \(F=m|a|=400\,000\cdot0.75=300\,000\) Н.

Ответ: сила торможения равна 300 000 Н (300 кН).