Для решения данной задачи воспользуемся формулой равноускоренного движения:

[ s = v_0t + \frac{at^2}{2} ]

где:
( s ) - тормозной путь (40 м),
( v_0 ) - начальная скорость (72 км/ч = 20 м/с),
( t ) - время (3 с),
( a ) - ускорение (знак будет отрицательный, так как автомобиль тормозит).

Переведем начальную скорость в метры в секунду:
[ 72 \, км/ч = 72 \times \frac{1000}{3600} = 20 \, м/с ]

Теперь найдем ускорение, подставив известные значения в формулу:
[ 40 = 20 \cdot 3 + \frac{a \cdot 3^2}{2} ]
[ 40 = 60 + \frac{9a}{2} ]
[ 9a = 40 \cdot 2 - 120 ]
[ 9a = 80 ]
[ a = \frac{80}{9} ]
[ a ≈ 8.89 \, м/с^2 ]

Теперь найдем скорость автомобиля через 3 секунды после начала торможения:
[ v = v_0 + at ]
[ v = 20 - 8.89 \cdot 3 ]
[ v = 20 - 26.67 ]
[ v ≈ -6.67 \, м/с ]

Ответ: скорость автомобиля через 3 секунды после начала торможения составит около 6.67 м/с в обратном направлении.