7 حقائق عن السرعة النسبية في نفس الاتجاه: مع وجود مشاكل


يتم وصف السرعة النسبية للأجسام في نفس الاتجاه كما لو كان الجسمان يسيران في نفس الاتجاه. شدة السرعة النسبية لجسم ما فيما يتعلق بآخر مماثلة للاختلافات في شدة سرعتين.

الحركة النسبية هي الحركة المرتبطة ببعض أنظمة الإحداثيات ، بالإضافة إلى الأرض. عندما يتم وصف الحركة فيما يتعلق بالأرض ، يصبح نظام الإحداثيات هو الأرض. افترض أنه إذا كان الجسمان يسيران في نفس الاتجاه ، فإن السرعة النسبية تقل لكلا الجسمين ثم تصبح السرعة النسبية صفرًا.

اتجاه السرعة النسبية

للسرعة النسبية اتجاهان وهناك نفس الاتجاه والاتجاه المعاكس. لكن السرعة النسبية تعتمد على المتفرج الذي يحسبها. ومن ثم ، فإن السرعة النسبية للأداة المحسوبة بواسطة متفرج محدد ستكون السرعة النسبية المتعلقة بها. يمكن لمشاهد آخر الوصول إلى قيمة بعيدة للسرعة ، حتى عندما يكون الترتيب بنفس الشيء.

السرعة النسبية في نفس الاتجاه
عصفوران يتحركان في نفس الاتجاه صورة الائتمان: pixabay

تشير سرعة الحركة النسبية إلى الأداة ، والتي تتعلق بأداة مميزة يمكن تثبيتها ، أو السفر بنفس السرعة ، أو السفر عمدًا ، أو السفر بسرعة أكبر ، أو السفر في نفس الاتجاه أو الاتجاه المعاكس.

عندما تتحرك الأداتان في نفس الاتجاه وبنفس السرعة ، تصبح السرعة النسبية لكلتا الأداتين هي الصفر الأدنى ؛ افترض أنه إذا كانت الأداتان تتحركان في الاتجاه المعاكس ، فإن السرعة النسبية للجسم فيما يتعلق بالجسم الآخر ستكون قصوى.

كيف تجد اتجاه السرعة النسبية؟

السرعة النسبية بشكل عام هي الاختلافات بين سرعتين. أي السرعة النسبية = V1-V2 ؛ دعنا نقول إذا كان لدينا متغير VBA يعني أننا نفكر في سرعة الكائن B حول الكائن A ، لذلك ، B هو الكائن الذي نفكر فيه وهو الكائن في التركيز A هو الإطار المرجعي الذي يتعين علينا إيجاده هذا باستخدام الفرق بين سرعة الجسم أ والجسم ب.

على سبيل المثال ، VBA = VA-VB حيث VB هي حقًا سرعة B فيما يتعلق بالأرض.

دعنا نقول إذا كان القطار يسافر 30 ميلاً في الساعة فيما يتعلق بالأرض. لنفترض أننا إذا كنا نقف على الأرض ولم نتحرك إليك ، فإن القطار سيتحرك بسرعة 30 ميلاً في الساعة. إذا كتبنا رمزًا منخفضًا واحدًا ، VB ، فافترض أنه دائمًا ما يتعلق بشيء غير متحرك. في هذه الحالة ، من الأمثلة الجيدة على الأرض VA هي سرعة الجسم A حول الأرض.

السرعة النسبية في نفس الاتجاه
قطار يتحرك فيما يتعلق باعتمادات صورة الأرض: pixabay

لنفترض الآن أننا إذا أردنا تعريف VCA ، فهذه هي سرعة C بالنسبة إلى A ، لذا يمكننا حسابها بطرح VC و v A، على سبيل المثال ، VCA = VC-VA ، الآن إذا أردنا العثور على VAC ، فهذا هو

سرعة الجسم أ حول سرعة الجسم C حيث c هي الإطار المرجعي ثم VAC = VA-VC ، وبالمثل لـ VCB ، VCB = VC-VB و VBC و VBC = VB-VC.

بشكل عام ، السرعة النسبية هي مجرد الاختلافات بين سرعة الجسم مطروحًا منها سرعة الإطار المرجعي

على سبيل المثال ، RV = Vobject-Vfr ، لذلك هذا هو صيغة لإيجاد اتجاه السرعة النسبية

ما السرعة النسبية في نفس الاتجاه؟

تُعرَّف السرعة النسبية على أنها "الجسمان يتحركان في نفس الاتجاه ، فإن ضخامة السرعة النسبية لجسم ما بالنسبة لجسم آخر تساوي التغير في ضخامة سرعتين ، وتناقضهما يحسب السرعة النسبية".

An مثال على السرعة النسبية في نفس الاتجاه ، بالنظر إلى السيارتين اللتين تتحركان في نفس الاتجاه ، واحدة بسرعة 45 مترًا في الثانية والأخرى 55 مترًا في الثانية. السرعة النسبية لسيارتين هي 10 أمتار في الثانية حسب إضافة المتجه. ومع ذلك ، يجب أن تظل الفداحة كما هي لكن السرعة تتغير بسبب التغيير في الاتجاه.

السرعة النسبية في نفس الاتجاه
ائتمان صورة سيارتين تسير في نفس الاتجاه: pixabay

ضع في اعتبارك أن المركبتين تسيران بسرعة V1 و V2 ، على التوالي ، في نفس الاتجاه. السرعة النسبية لمركبة واحدة فيما يتعلق بالأخرى تساوي V1-V2. يتم طرح V1 مع V2 لأن طرح السرعات هو الطريقة الوحيدة لنا لاكتساب السرعة النسبية.

السرعة النسبية في نفس صيغة الاتجاه

صيغة إيجاد السرعة النسبية في نفس الاتجاه هي

VAB = VA-VB

لنفكر في أداتين ، A و B ، تنتقلان بالنسبة إلى بعضهما البعض. إذن ، ستكون السرعة النسبية هي السرعة التي ستنطلق بها الأداة A إلى الجسم B والعكس صحيح. يمكننا القول أن السرعة النسبية هي فرق المتجه بين الأداتين.

السرعة النسبية لـ A حوالي B = سرعة الأداة A - سرعة الأداة B.

رياضيا ،

VAB = VA-VB

أين:

VA هي سرعة الأداة A ، و VB هي سرعة الأداة B.

لنفترض أنه إذا كان مترو الأنفاق يسيران في نفس الاتجاه عند um / s و vm / s ، حيث u أكبر من v ، فإن السرعة النسبية في نفس الاتجاه = (uv) m / s.

كيف تجد السرعة النسبية في نفس الاتجاه؟

إذا كان الجسمان يسيران في نفس الاتجاه ، فإن السرعة النسبية هي القيمة الإجمالية للاختلافات بين السرعتين. لنفترض أن الجسم أ يسير أسرع من الجسم ب. شدة السرعة النسبية V (r) = V (a) -V (b).

على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك الحافلتين المسافرتين في الطريقين المزدوجين على نفس الطريق ، واحدة تتحرك بسرعة 75 ميلاً في الساعة ، والأخرى عند 55 ميلاً في الساعة ، ثم تكون السرعة (75-55) ميلاً في الساعة = 20 ميلاً في الساعة في اتجاه الطريق. كل منهما ينظم أن السرعة النسبية للآخر لها نفس الشدة ولكن إشارة عكسية. لنفترض أنه إذا كان كلاهما يسافر بنفس السرعة ، فإن السرعة النسبية هي صفر ، وتبقى الحافلتان في نفس الفترة.

صور مجانية من ادنبره
حافلتان تسيران على نفس الطريق في نفس الاتجاه ، ائتمان الصورة: pixabay

حسب نظرية النسبية. إذا كان الجسمان A و B يتحركان في نفس الاتجاه ، النسبية صيغة لمعرفة السرعة النسبية في نفس الاتجاه تعطى بواسطة ،

[اللاتكس] \ bar {V_A_B} = \ frac {\ bar {V_B} - \ bar {V_A}} {1- \ frac {\ bar {V_A} \ bar {V_B}} {c ^ {2}}} [ / اللاتكس]

تعطي الصيغة السرعة النسبية:

[اللاتكس] V_ {BA} = \ frac {\ left | \ يمين | V_ {B} -V_ {A} \ يسار | \ right |} {1- \ frac {V_A \ times V_B} {c ^ 2}} [/ اللاتكس]

عندما تكون سرعتا A و B أصغر نسبيًا من سرعة الضوء ، تصبح المعادلة أعلاه عمومًا

[لاتكس] \ بار {V_B_A} = \ شريط {V_B} - \ شريط {V_A} [/ لاتكس]

تستخدم هذه المعادلة لتحديد اتجاه السرعة النسبية للأجسام.

ما السرعة النسبية لأجسام متساوية السرعة؟

يتم تعريف السرعة النسبية للأجسام ذات السرعة المتساوية على أنها "الجسمان يتحركان في نفس الاتجاه بسرعة متساوية ، وسرعتهما النسبية ستكون صفرًا. يوضح هذا أن كائنًا آخر قد ينبثق ليكون في حالة سكون لجسم واحد "إذا كان لكائنان نفس السرعة إذن ، VQP = V2-V1.

لنفترض أن المركبتين A و B تتحركان في نفس الاتجاه بسرعة متساوية ؛ الميل بين السيارتين صفر درجة. هذا هو VA = VB.

نتيجة لذلك ، فإن سرعة السيارة أ المماثلة للمركبة B هي:

VAB = VA-VB = 0

بالمقابل ، فإن سرعة السيارة B المماثلة للمركبة A هي:

VBA = VB-VA = 0

ارسم رسمًا بيانيًا للموضع والوقت لمركبتين ، A و B تنتقلان عبر خط مستقيم عندما تكون سرعتهما النسبية صفرًا. (أ): السرعة النسبية هي صفر عندما تتحرك مركبتان في الاتجاه المعاكس لبعضهما البعض بنفس السرعة. لا تعتمد السرعة النسبية للمركبة على مراقبة الحركة.

موقف الوقت الرسم البياني

مشاكل السرعة النسبية في نفس الاتجاه

(1). سيارة شرطة تسير على الطريق الرئيسي بسرعة 50 كم / ساعة تقنص رصاصة على سيارة السارق مسرعة في نفس الاتجاه بسرعة 195 كم / ساعة. إذا كانت سرعة الرصاصة هي 170 م / ث ، فما السرعة التي تصطدم بها الرصاصة سيارة السارق؟

حل،

بالنظر إلى سرعة شاحنة الشرطة ، VP = 50km / hr

= 50 × 1000/3600 = 13.88 م / ث

سرعة سيارة السارق الواقع الافتراضي = 195 كم / ساعة

= 195 × 1000/3600 = 54.166 م / ث

سرعة قوّة الرصاصة ، 170 م / ث

الرصاصة ستسهم في سرعة السيارة ومن ثم سرعة الرصاصة ،

Vb = سرعة عربة الشرطة + سرعة الرصاصة القوية

= + 13.88 170

= 183.88 م / ث

السرعة النسبية للرصاصة حول سيارة السارق ،

Vbr = Vb-Vr

= 183.88 - 54.166 = 129.714 م / ث

أي أن الرصاصة ستضرب سيارة السارق بسرعة 129.714 م / ث.

(2). إذا كانت السيارتان (أ) و (ب) تتحركان بسرعات ثابتة فيما يتعلق بالأرضية من خلال حارات جانبية وفي نفس الاتجاه. اجعل سرعات السيارة أ 45 كم / ساعة شرقاً و ب 50 كم / س شرقاً ، على التوالي. ما السرعة النسبية للسيارة "ب" بالنسبة للسيارة "أ"؟

حل،

السرعة النسبية لـ B بالنسبة إلى A ،

[اللاتكس] {V_B_A} = {V_B} - {V_A} [/ اللاتكس]

= 50-45 = 5 كم / ساعة شرقاً

في المقابل ، السرعة النسبية لـ A فيما يتعلق بـ B ،

وهذا هو،

[اللاتكس] {V_A_B} = {V_A} - {V_B} [/ اللاتكس]

45-50 = 5 كم / ساعة بسبب الغرب

في الختام

من خلال قراءة جميع الحقائق المذكورة أعلاه ، نصل أخيرًا إلى استنتاج مفاده أنه في حالة تحرك جهازين أو جسمين في نفس الاتجاه عبر خط مستقيم ، فإن السرعة النسبية للأداة A فيما يتعلق بالأداة B ستكون مساوية للاختلافات بين السرعتين إذن السرعة النسبية في نفس الاتجاه ستكون صفرًا.

ميغا BR

مرحبًا ، أنا Megha BR ، لقد أكملت ما بعد التخرج في فيزياء الحالة الصلبة ومتابعة B. Ed. أنا متحمس للفيزياء. ككاتبة أكاديمية ، هدفي هو الوصول إلى القراء بطريقة مبسطة من خلال مقالاتي. دعنا نتواصل من خلال LinkedIn-https: //www.linkedin.com/in/megha-br-08a129206

آخر المقالات

رابط إلى هيكل وخصائص NaOH Lewis: 17 حقائق كاملة

هيكل وخصائص NaOH Lewis: 17 حقائق كاملة

هيدروكسيد الصوديوم عبارة عن قاعدة غير عضوية قوية ذات كتلة مولية 40 جم / مول. دعونا نناقش المزيد من هيدروكسيد الصوديوم في المقالة التالية. NaOH عبارة عن قاعدة معدنية قلوية ، لذا فإن طبيعة القاعدة قوية جدًا. إنه أيوني ...