Краткое пояснение: Для определения длины поезда необходимо рассчитать его относительную скорость относительно пешехода, а затем, зная время проезда, вычислить пройденное расстояние, которое и будет длиной поезда.
Дано:
- Скорость поезда \( v_{п} = 59 \text{ км/ч} \)
- Скорость пешехода \( v_{пш} = 4 \text{ км/ч} \)
- Время проезда \( t = 40 \text{ с} \)
- Направление движения: навстречу друг другу.
Найти:
- Длину поезда \( L \) — ? (в метрах)
Решение:
- Поскольку поезд и пешеход движутся навстречу друг другу, их скорости складываются для определения относительной скорости сближения.
- Относительная скорость \( v_{отн} = v_{п} + v_{пш} \)
- \( v_{отн} = 59 \text{ км/ч} + 4 \text{ км/ч} = 63 \text{ км/ч} \)
- Переведем относительную скорость в метры в секунду, так как время дано в секундах, а ответ требуется в метрах.
- \( 1 \text{ км/ч} = \frac{1000 \text{ м}}{3600 \text{ с}} = \frac{5}{18} \text{ м/с} \)
- \( v_{отн} = 63 \text{ км/ч} \cdot \frac{5}{18} \text{ м/с} = \frac{63 · 5}{18} \text{ м/с} = \frac{7 · 5}{2} \text{ м/с} = \frac{35}{2} \text{ м/с} = 17.5 \text{ м/с} \)
- Длина поезда — это расстояние, которое поезд проезжает мимо пешехода за указанное время.
- Длина поезда \( L = v_{отн} · t \)
- \( L = 17.5 \text{ м/с} · 40 \text{ с} \)
- \( L = 17.5 · 40 = 700 \text{ м} \)
Ответ: 700 м