с физикой. Желательно делать рисунки к задачам. ​

ответ в объяснении, взяла с сайта Гущина решувпр

Объяснение:

Рас­смот­рим чертёж.

1) С одной сто­ро­ны ва­го­на че­ты­ре ко­ле­са. По­это­му в по­ез­де 48/4 = 12 ва­го­нов.

2) Длина ва­го­на при­мер­но равна 24,5 м. Вдоль всего со­ста­ва об­ход­чик про­хо­дит за 5 мин = 300 с. Зна­чит, длина по­ез­да при­мер­но равна 294 м, а сред­няя ско­рость об­ход­чи­ка при­мер­но равна 294 м / 300 с = 1 м/с.

3) Ми­ни­маль­ное рас­сто­я­ние между осями двух со­сед­них колёс равно 2,4 м. По­это­му ми­ни­маль­ный ин­тер­вал вре­ме­ни между слы­ши­мы­ми уда­ра­ми равен 2,4 м / 1 м/с = 2,4 с.

 

ответ: 12 ва­го­нов; 1 м/с; 2,4 с.

Для начала приведем скорости к системе СИ
V=54 км/ч=54000 м/3600c=15м/с
U=72 км/ч=72000 м/3600c=20м/с

квадрат расстояния между автомобилями вычисляем по формуле Пифагора
d²=(L-Vt)²+(L-Ut)²
найдем производную от d²
(d²)'=2(L-Vt)(-V)+2(L-Ut)(-U)
минимальное d² (и соответственно минимальное d) будет в момент времени t, когда (d²)'=0
2(L-Vt)(-V)+2(L-Ut)(-U)=0
V(L-Vt)+U(L-Ut)=0
VL-V²t+UL-U²t=0
L(V+U)=t(V²+U²)

t=450м *(15 м/c+20 м/c)/(15² м²/с²+20² м²/с²)=450 м/(225+400)м/с=25,2с

подставляем это значение t в формулу для d²
d²=(450м-15м/с * 25,2с)²+(450м-20м/с * 25,2с)²=8100 м²
d=90,0м