Студент от начала состава вглубь него несколько десятков метров. Значит, в тот момент времени, когда он увидел в окне окончание проезжаемого моста, т.е. через секунд от начала отсчёта времени – нос электрички уже был высунут за пределы моста на эти самые несколько десятков метров. Т.е. понятно, что нос электрички достиг окончания моста МЕНЕЕ ЧЕМ ЗА секунд!
В то же время, понятно, что в самом начале отсчёта времени – студент находился вприжимку к носу электрички (внутри неё), а значит, она начала въезжать на мост как раз в начале отсчёта времени.
Теперь, рассчитаем задачу строго, по законам физики:
Согласно принципу относительности Галилея: «для того, чтобы найти вектор скорости тела относительно земли, нужно к вектору его скорости относительно транспорта прибавить вектор скорости транспорта».
В частности, в случае движения вдоль одной линии, принцип Галилея упрощается: «для того, чтобы найти проекцию скорости тела относительно земли, нужно к проекции его скорости относительно транспорта прибавить проекцию скорости транспорта».
Электричка движется вперёд со скоростью км/ч .
Студент относительно электрички движется НАЗАД (!) со скоростью км/ч .
Скорость студента относительно земли равна алгебраической сумме проекций км/ч км/ч км/ч .
Как следует из условия, в начале отсчёта времени студент находился точно на уровне начала моста, а в конце отсчёта времени – точно на уровне конца моста. Отсюда следует, что ровно за секунд часа часа часа, студент относительно земли переместился точно на длину моста. Найдём длину моста км/час часа км м .
Для ответа на поставленный в задаче вопрос нужно понять, в чём заключается этот вопрос. Взглянем на чертёж, приложенный к задаче. Из него легко понять, что от того момента времени, когда первый (!) вагон электрички начал въезжать на мост до того момента, как последний (!) вагон выехал с моста – всё это время электричка находилась на мосту. А значит за время, пока электричка находилась на мосту, она проехала ДВОЙНУЮ длину моста м .
Чтобы найти время в течение которого ВСЯ электричка проезжала по мосту, разделим путь, который она проделала за это время на её скорость:
сек сек сек сек сек .
О т в е т : полное время нахождения электрички на мосту, т.е., когда хотя бы какая-то её часть находилась на мосту, это и будет время, в течение которого электричка проехала мост. Это время сек .
v₁ = 60-6=54 км/ч = 15 м/с
За время t₁ = 15 сек студент переместился относительно земли
от начала моста до его конца.
Тогда длина моста: L = v₁*t₁ = 15*15 = 225 (м)
Скорость электрички v₂ = 60 км/ч = 16 2/3 (м/с)
Следовательно, электричка расстояние:
S = L+L' = 2*225 = 450 (м), где L' - длина электрички
Время, за которое электричка это расстояние:
t₂ = S/v₂ = 450 : 16 2/3 = 450 * 3/50 = 27 (с)
ответ: электричка мост за 27 с