Plik ruch względny cząstki lub obiektu to ten, który jest obserwowany w odniesieniu do określonego punktu odniesienia, który wybrał obserwator, który może być nieruchomy lub w ruchu. Prędkość zawsze odnosi się do jakiegoś układu współrzędnych używanego do jej opisu.
Na przykład pasażer jadącego samochodu, który podróżuje wygodnie śpiąc na swoim siedzeniu, spoczywa w stosunku do kierowcy, ale nie dla obserwatora stojącego na chodniku, który widzi przejeżdżający samochód..
Wtedy ruch jest zawsze względny, ale zdarza się, że generalnie układ współrzędnych lub odniesienia jest wybierany, mając swój początek w Ziemi lub w ziemi, miejscu uznawanym za stacjonarne. W ten sposób troska skupia się na opisaniu ruchu badanego obiektu..
Czy można opisać prędkość śpiącego drugiego pilota w porównaniu z pasażerem podróżującym innym samochodem? Odpowiedź brzmi tak. Istnieje wolność wyboru wartości (xlub, Ylub, zlub): pochodzenie systemu odniesienia. Wybór jest arbitralny i zależy od preferencji obserwatora, a także od łatwości, jaką zapewnia rozwiązanie problemu..
Indeks artykułów
Kiedy ruch odbywa się po linii prostej, ruchome komórki mają prędkości w tym samym lub przeciwnym kierunku, obie widziane przez obserwatora stojącego na Ziemi (T). Czy obserwator porusza się względem telefonów komórkowych? Tak, z taką samą prędkością, jaką niosą, ale w przeciwnym kierunku.
Jak porusza się jeden telefon komórkowy względem drugiego? Aby się tego dowiedzieć, prędkości są dodawane wektorowo.
Nawiązując do przedstawionego rysunku, wskaż prędkość względną samochodu 1 w stosunku do samochodu 2 w każdej sytuacji.
Prędkościom po prawej stronie przypiszemy znak dodatni, a po lewej stronie znak ujemny. Jeśli telefon komórkowy jedzie w prawo z prędkością 80 km / h, pasażer tego telefonu komórkowego widzi, jak obserwator na Ziemi porusza się z prędkością - 80 km / h.
Załóżmy, że wszystko dzieje się wzdłuż osi X. Na poniższym rysunku czerwony samochód porusza się z prędkością +100 km / h (patrząc z punktu T) i ma zamiar minąć niebieski samochód jadący z prędkością +80 km / h (widziany również z punktu T). Jak szybko pasażer niebieskiego samochodu zbliża się do czerwonego samochodu?
Etykiety to: v 1/2 prędkość samochodu 1 względem samochodu 2, v1 / T prędkość samochodu względem T, vT / 2 prędkość T względem 2. Dodawanie wektora:
v1/2 = v1 / T + vT / 2 = (+100 km / h - 80 km / h) x= 20 km / h x
Możemy obejść się bez notacji wektorowej. Zwróć uwagę na indeksy: mnożąc dwa po prawej stronie, otrzymujesz ten po lewej.
A kiedy odchodzą w drugą stronę? Teraz w1 / T = + 80 km / hi v2 / T = -100 km / h, więc vT / 2 = + 100 km / h. Pasażer niebieskiego samochodu zobaczy nadjeżdżające czerwone auto:
v1/2 = v1 / T + vT / 2 = +80 km / h +100 km / h = 180 km / h
Na poniższym schemacie, r to pozycja samolotu widziana z układu X i Z, r'to pozycja z systemu X i Z ' Y R jest pozycją systemu z premią w stosunku do systemu bez premii. Trzy wektory tworzą trójkąt, w którym R + r'= r, A zatem r'= r - R..
Ponieważ pochodna względem czasu pozycji jest właśnie prędkością, wynika z niej:
v'= v - lub
W tym równaniu v'to prędkość samolotu względem systemu X i Z ', v jest prędkością w odniesieniu do systemu X i Z Y lub jest stałą prędkością układu pierwotnego w stosunku do układu nieuzbrojonego.
Samolot zmierza na północ z prędkością 240 km / h. Nagle wiatr zaczyna wiać z zachodu na wschód z prędkością 120 km / w zależności od ziemi.
Znajdź: a) prędkość samolotu względem ziemi, b) odchylenie doświadczane przez pilota c) korektę, którą pilot musi wprowadzić, aby móc celować bezpośrednio na północ i nową prędkość względem ziemi, raz korekta została dokonana.
a) Występują następujące elementy: płaszczyzna (A), ziemia (T) i wiatr (V).
W układzie współrzędnych, w którym północ jest kierunkiem + y, a kierunek zachód-wschód + x, mamy podane prędkości i odpowiadające im etykiety (indeksy dolne):
v AV = 240 km / h (+Y); v V / T = 120 km / h (+x); v W = ?
Właściwa suma wektorów to:
v W = v AV + v V / T = 240 km / h (+Y) + 120 km / h (+x)
Wielkość tego wektora wynosi: v W = (240 dwa+ 120dwa)1/2 km / h = 268,3 km / h
b) θ = arctg (w AV / v V / T) = arctg (240/120) = 63,4º na północ od wschodu lub 26,6º na północny wschód.
c) Aby kontynuować podróż na północ z tym wiatrem, musisz skierować dziób samolotu na północny zachód, tak aby wiatr pchał cię bezpośrednio na północ. W tym przypadku prędkość samolotu widziana z ziemi będzie w kierunku + y, podczas gdy prędkość samolotu względem wiatru będzie w kierunku północno-zachodnim (niekoniecznie musi wynosić 26,6º).
Według twierdzenia Pitagorasa:
v W = (240 dwa- 120dwa)1/2 km / h = 207,8 km / h
α = arctg (w V / T / v W ) = arctg (120 / 207,8) = 30º na północny zachód
Spacer po nieruchomych schodach ruchomych zajmuje osobie 2 minuty. Jeśli drabina działa, zejście w bezruchu zajmuje osobie 1 minutę. Ile czasu zajmuje schodzenie na dół z uruchomioną drabiną?
Należy wziąć pod uwagę trzy elementy: osobę (P), drabinę (E) i ziemię (S), których względne prędkości to:
vP / E : prędkość osoby względem drabiny; vTO JEST: prędkość drabiny względem podłoża; vP / S: prędkość osoby względem ziemi.
Widziana z ziemi przez stałego obserwatora, osoba schodząca po drabinie (E) ma prędkość v P / S podane przez:
v P / S = vP / E + vTO JEST
Pozytywnym kierunkiem jest schodzenie po drabinie. Być t czas potrzebny na zejście i L dystans. Wielkość prędkości osoby v P / S to jest:
vP / S = L / t
t1 to czas zejścia z zatrzymanej drabiny: v P / E = L / t1
Oraz Tdwa ten, który prowadzi Cię na dół po ruchomych schodach: v TO JEST = L / tdwa
Łączenie wyrażeń:
L / t = L / t1 + L / tdwa
Zastępowanie wartości liczbowych i rozwiązywanie t:
1 / t = 1 / t1 + 1 / tdwa = 1/2 + 1/1 = 1,5
Więc t = 1 / 1,5 minuty = 40 sekund.
Jeszcze bez komentarzy