Для решения задачи нам нужно использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сила, действующая на тело, равна произведению массы этого тела на его ускорение. В нашем случае, нам нужно сначала найти ускорение вагона, а затем использовать его для вычисления средней силы.

Сначала преобразуем начальную скорость вагона из километров в час в метры в секунду:

• v0 = 54 км/ч = 54 * (1000 м / 1 км) / (3600 с / 1 ч) = 15 м/с.

Теперь найдем ускорение вагона. Ускорение можно найти по формуле:

a = (v - v0) / t,

где v - конечная скорость (в нашем случае 0, так как вагон останавливается), v0 - начальная скорость, t - время остановки.

Теперь рассмотрим каждый из случаев:

1. а) t = 1 мин 40 с = 100 с
• Подставляем значения в формулу: a = (0 - 15) / 100 = -0.15 м/с².
• Теперь находим среднюю силу: F = m * a, где m = 20 т = 20000 кг.
• F = 20000 * (-0.15) = -3000 Н.
• Средняя сила, действующая на вагон, равна 3000 Н (в сторону, противоположную движению).
2. б) t = 10 с
• Подставляем значения: a = (0 - 15) / 10 = -1.5 м/с².
• Теперь находим среднюю силу: F = 20000 * (-1.5) = -30000 Н.
• Средняя сила, действующая на вагон, равна 30000 Н (в сторону, противоположную движению).
3. в) t = 1 с
• Подставляем значения: a = (0 - 15) / 1 = -15 м/с².
• Теперь находим среднюю силу: F = 20000 * (-15) = -300000 Н.
• Средняя сила, действующая на вагон, равна 300000 Н (в сторону, противоположную движению).

Таким образом, мы нашли средние силы для всех трех случаев:

• а) 3000 Н
• б) 30000 Н
• в) 300000 Н