Пассажир стоит у окна в пассажирском поезде, движущимся со скоростью 58 км/ч. В течение 4 с. он видит проезжающий мимо товарный поезд, движущийся навстречу со скоростью 50 км/ч.

Для того чтобы рассчитать, с какой скоростью пассажир видит товарный поезд, нужно учесть два момента: скорость движения обоих поездов относительно земли и то, что пассажир находится в движущемся поезде.

Шаг 1: Сложение скоростей

Пассажир находится в пассажирском поезде, движущемся со скоростью 58 км/ч. Товарный поезд движется навстречу с скоростью 50 км/ч. Поскольку оба поезда движутся навстречу друг другу, их относительная скорость (для пассажира, который находится в движущемся поезде) будет равна сумме их скоростей относительно земли.

Итак, относительная скорость двух поездов:

Это значит, что пассажир видит товарный поезд как движущийся с скоростью 108 км/ч.

Шаг 2: Как воспринимается эта скорость

Пассажир будет видеть товарный поезд, как если бы он двигался с этой относительной скоростью (108 км/ч), и он будет проходить мимо в течение 4 секунд. Это означает, что за 4 секунды товарный поезд пройдет определённое расстояние, которое можно вычислить, используя его относительную скорость.

Для того чтобы перевести скорость в метры в секунду, нужно разделить её на 3.6 (так как 1 км/ч = 1/3.6 м/с):

Затем вычислим, какое расстояние пройдет товарный поезд за 4 секунды:

Ответ:

За 4 секунды пассажир увидит товарный поезд, проходящий мимо на расстоянии 120 метров. Это расстояние — то, что он "увидит" за эти 4 секунды, двигаясь с относительной скоростью 108 км/ч.