Ответ:

  1. Переведём скорости: 54 км/ч = 15 м/с, 72 км/ч = 20 м/с. По формуле ускорения: \(a=(v-v_0)/t=(20-15)/20=0.25\) м/с².

  2. Велосипедист начинает движение из состояния покоя. Используем \(s=at^2/2\): \(30=0.75t^2/2\), поэтому \(t^2=80\), \(t=4\sqrt5\approx8.94\) с.

  3. \(v=v_0+at=4+5\cdot2=14\) м/с.

  4. 36 км/ч = 10 м/с. Тогда \(a=(0-10)/10=-1\) м/с²; знак минус означает, что ускорение направлено против движения.

  5. При торможении ускорение направлено против скорости: \(v=6-0.1\cdot5=5.5\) м/с.

  6. \(t=(v-v_0)/a=(20-12)/0.4=20\) с.

  7. \(v=v_0+at=4+0.3\cdot20=10\) м/с.

  8. Из состояния покоя \(s=at^2/2=3\cdot8^2/2=96\) м.

  9. Предполагая равноускоренное движение из состояния покоя, из скорости 0,6 м/с за 10 с получаем \(a=0.6/10=0.06\) м/с². До скорости 3 м/с поезд разгонится за \(t=3/0.06=50\) с от начала движения.

  10. Из состояния покоя \(v^2=2as\), поэтому \(s=v^2/(2a)=15^2/(2\cdot0.3)=375\) м.

  11. Принимаем разгон равномерным. 240 км/ч = 200/3 м/с. Средняя скорость при разгоне из покоя равна \(v/2\). Тогда \(s=(v/2)t=(100/3)\cdot30=1000\) м.

  12. 72 км/ч = 20 м/с. Из \(v^2=v_0^2+2as\): \(0=20^2+2a\cdot200\), откуда \(a=-1\) м/с². Время остановки: \(t=(0-20)/(-1)=20\) с.

  13. Изменение скорости \(\Delta v=at\). Поскольку ускорение противоположно скорости, скорость уменьшится на \(1\cdot2=2\) м/с.

  14. 54 км/ч = 15 м/с. \(a=(7-15)/2=-4\) м/с².

  15. 18 км/ч = 5 м/с. Путь: \(s=v_0t+at^2/2=5\cdot25+0.4\cdot25^2/2=125+125=250\) м.