Для того чтобы найти силу трения, нам нужно сначала определить ускорение вагона, а затем использовать это значение для вычисления силы трения.

Шаг 1: Найдем ускорение вагона.

Мы знаем, что вагон прошел расстояние 160 метров и остановился за 40 секунд. Мы можем использовать формулу для расчета расстояния при равномерно замедленном движении:

S = V0 * t + (a * t^2) / 2

где:

• S - расстояние (160 метров)
• V0 - начальная скорость (ее мы не знаем)
• t - время (40 секунд)
• a - ускорение (которое мы хотим найти)

Поскольку вагон останавливается, его конечная скорость V = 0. Мы можем выразить начальную скорость V0 через ускорение:

V = V0 + a * t

Так как V = 0, у нас получается:

Отсюда:

Теперь подставим V0 в формулу для расстояния:

160 = (-a * 40) * 40 + (a * 40^2) / 2

Упрощаем:

160 = -1600a + 800a

160 = -800a

Отсюда:

Шаг 2: Найдем силу трения.

Сила трения Fт может быть найдена по формуле:

где:

• m - масса вагона (20 тонн = 20000 кг)
• a - ускорение (-0.2 м/с²)

Теперь подставим значения:

Fт = -4000 Н

Сила трения равна 4000 Н и направлена в сторону, противоположную движению вагона.

Ответ: Сила трения равна 4000 Н.