v₂ = 72 км/ч = 20 м/с
v₁ = 54 км/ч = 15 м/с
Прохождение одного поезда мимо другого начинается с момента уравнивания локомотива первого поезда с концом последнего вагона второго и заканчивается в момент времени, когда конец последнего вагона первого поезда поравняется с началом локомотива второго.
Расстояние, которое в этом случае должны пройти поезда относительно друг друга, равно сумме длин обоих поездов.
S = L₁ + L₂ = 300 + 470 = 770 (м)
1). Если второй поезд догоняет первый. Скорость движения поездов относительно друг друга:
v = v₂ - v₁ = 20 - 15 = 5 (м/с)
Время, за которое поезда пройдут мимо друг друга:
t = S/v = 770 : 5 = 154 (с)
2). Если поезда движутся навстречу друг другу. В этом случае скорость движения поездов относительно друг друга:
v = v₂ + v₁ = 20 + 15 = 35 (м/с)
Время, за которое поезда пройдут мимо друг друга:
t = S/v = 770 : 35 = 22 (с)
Автомобили начинают движение навстречу друг другу.
Движение второго автомобиля равномерное со скоростью 40 м/c.
Движение первого автомобиля равноускоренное с начальной скоростью
2 м/c и ускорением 0,4 м/с.
Время встречи автомобилей находим, приравняв правые части уравнений их движения.
2 * t + 0,2 * t² = 80 - 40 * t
0,2 * t² + 42 * t - 80 = 0
t² + 210 * t - 400 = 0
t = -105 + √ 11425 ≈ 1,888 c.
Координата места встречи 80 - 1,888 * 40 = 4,48
Через 5 секунд положение первого автомобиля 2 * 5 + 0,2 * 5² = 10 + 5 = 15
Положение второго автомобиля 80 - 40 * 5 = -120
Следовательно, расстояние между ними 15 - (-120) = 135
