מה היה קורה אם יורים כדור על רכבת?

חייל סירב לבדיקה ביטחונית ברכבת - והותקף (מרץ 2019).

Anonim

לאחר שצפה בעשרות סרטי הפעולה שבהם גיבור יורה באקדח מרכבת נוסעת לעבר יריביו, האם חשבת אי פעם איך כל הכדורים האלה ייראו לעומדים מן הצד שעומדים עדיין על האדמה?

ברור, צופה shootout יהיה די מפחיד, אבל איך הפיזיקה של שני גופים בתנועה (רכבת כדור) להשפיע על המצב?

מהירות יחסית

אם אתה בתא הקדמי של רכבת שעומדת דומם, ואתה ירה כדור שנסע במהירות של 1000 קמ"ש, אין ספק, הכדור יתרחק ממך במהירות של 1000 קמ"ש. יתר על כן, הכדור ייראה באותה מהירות לכל מי שעומד עדיין על הקרקע (מול הכיוון שבו ירית את הכדור). הסיבה לכך היא שאתה נמצא במנוחה (כמו כל אחד עומד עדיין על הקרקע), ולכן מהירות יחסית של הכדור נשאר זהה למהירות המקורית שלה - 1000 קמ"ש!

עם זאת, אם ירה כדור בכיוון קדימה בזמן שעמד ברכבת כי הוא גם נוסע ב 1000 קמ"ש, האם הכדור עדיין נראה לנסוע במהירות כמו שזה היה כאשר הרכבת עמדה עדיין?

התשובה היא כן!

קליע כדור בכיוון קדימה

(צילום: לוקאס Gojda / Shutterstock)

במקרה הקודם, היית עומד עדיין ברכבת שלא זזה כלל, ולכן המהירות היחסית בינך לבין הרכבת היתה אפס. במקרה זה, הרכבת נע במהירות של 1000 קמ"ש; מכיוון שאתה עומד ברכבת עצמה, אתה גם נוסע במהירות של רכבת (1000 קמ"ש). למעשה, מהירות יחסית בינך לבין הרכבת שוב יוצא להיות אפס. זו הסיבה שבגללה הכדור ייראה נורמלי לחלוטין כשהוא זז קדימה.

עם זאת, שקול אדם עומד עדיין על הקרקע כאשר אתה יורה את הכדור בכיוון קדימה. מה הם יראו? האם זה יהיה שונה ממה שאתה רואה?

כן זה יהיה! לאדם שעמד עדיין על הקרקע, הכדור נראה לנסוע ב 2000 קמ"ש. מכיוון שהאדם עומד עדיין על הקרקע, המהירות היחסית ביניהם לבין הרכבת (נע במהירות של 1000 קמ"ש) היא 1000 קמ"ש. בנוסף, יחסית לרכבת, את מהירות הכדור הוא 1000 קמ"ש. לכן, יחסית לקרקע, מהירות הכדור היא 2000 קמ"ש (1000 קמ"ש + 1000 קמ"ש).

ירי קליע בכיוון ההפוך

במקרה כזה, לאדם שעמד על הקרקע, מהירות הקליע תהיה אפס. הסיבה לכך היא שכאשר הכדור והרכבת נוסעים במהירות שווה, אבל בכיוונים מנוגדים, מהירותם היחסית כתוצאה מכך מבטלת את האפס ונעשית אפס.

מהירות יחסית היא רק מרכיב אחד של שדה עצום המתמודד עם התנועות היחסיות בין כמויות פיזיות שונות. מתברר שאתה מתמודד עם כל יום בצורה כלשהי. תסתכל על העולם סביבך ולנסות לזהות כמה מאותם יחסים פיזיים מרתקים כפי שאתה יכול!

הפניות: