Lời giải

Gọi vận tốc của tàu khi bắt đầu đi ngang qua học sinh là v₀.

Theo đề bài cho, tốc độ của đoàn tàu đang giảm đều \( \Rightarrow \) tàu chuyển động chậm dần đều

Quãng đường 2 toa đầu tiên đi qua người là: \[{s_1} = {v_0}{t_1} + \frac{1}{2}at_1^2 = 40\,\left( m \right)\]

Quãng đường 4 toa đầu tiên đi qua người là: \[{s_2} = {v_0}{t_2} + \frac{1}{2}at_2^2 = 80\,\left( m \right)\]

Với thời gian tương ứng là: \[{t_1} = 2s;{t_2} = 4,4s\]

Từ đây ta giải hệ phương trình:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{40 = 2{v_0} + 2a}\\{80 = 4,4{v_0} + 9,68a}\end{array}} \right.\)

\[ \Rightarrow {v_0} = \frac{{710}}{{33}}m/s;\,\,a = - \frac{{50}}{{33}}m/{s^2}\]

Khi tàu dừng lại, người quan sát ở đối diện với vị trí của toa tàu cách vị trí đầu tiên một đoạn:

\[S = - \frac{{v_0^2}}{{2a}} = - \frac{{{{\left( {\frac{{710}}{{33}}} \right)}^2}}}{{2\left( { - \frac{{50}}{{33}}} \right)}} = 153m\]

Vậy đoàn tàu có 8 toa.

Người lái xe đã mất bao lâu để thay đổi vận tốc?