4. В течение 1 мин поезд двигался со скоростью 72 км/ч,

Средняя скорость движения:

Vср. = S / t, где S общий пройденный путь ( S = S1 + S2 ), t общее время движения ( t = t1 + t2, где t1 = 1 мин = 60 с, t2 = 5 мин = 5 * 60 с = 300 с ).

Участок пути S1:

S1 = V1 * t1 , где V1 = 72 км/ч ( 72 км/ч = 72 * 1000 / 3600 = 20 м/с ).

Участок пути S2:

S2 = V2 * t2 , где V2 = 15 м/с.

Vср. = ( V1 * t1 + V2 * t2 ) / ( t1 + t2 ) = ( 20 * 60 + 15 * 300 ) / ( 60 + 300 ) = 5700 / 360 = 15,83 м/с ( 57 км/ч ).

Ответ: Средняя скорость равна 15,83 м/с либо 57 км/ч.