同じ方向の相対速度に関する7つの事実:問題あり

同じ方向のオブジェクトの相対速度は、XNUMXつのオブジェクトが同じ方向に移動しているように記述されます。 別のオブジェクトに関するXNUMXつのオブジェクトの相対速度の大きさは、XNUMXつの速度の大きさの非類似性と同じです。

相対運動は、地面に加えて、ある座標系に相関する運動です。 地面に関するモーションを記述すると、座標系が地面になります。 XNUMXつのオブジェクトが同じ方向に移動している場合、両方のオブジェクトの相対速度が低下し、相対速度がゼロになるとします。

相対速度の方向

相対速度にはXNUMXつの方向があり、同じ方向と反対方向があります。 しかし、相対速度はそれを計算する観客に依存します。 したがって、明確な観客によって計算されたガジェットの相対速度は、それらに関する相対速度になります。 別の観客は、配置が同じオブジェクトである場合でも、速度の遠い値を達成できます.

同じ方向の相対速度
同じ方向に移動するXNUMX羽の鳥の画像クレジット: ピクサベイ

相対運動速度はガジェットに言及します。これは、固定化、同じ速度での移動、意図的な移動、より速い速度での移動、または同じ方向または逆方向への移動が可能な別個のガジェットに関連しています。

XNUMXつのガジェットが同じ方向に同じ速度で移動する場合、両方のガジェットの相対速度はゼロの最小値になります。 XNUMXつのガジェットが反対方向に移動している場合、もう一方のオブジェクトに対するオブジェクトの相対速度が最大になると仮定します。

相対速度の方向を見つける方法は?

相対速度は、一般的に1つの速度間の非類似度です。 つまり、相対速度= V2-VXNUMX; 変数VBAがある場合、オブジェクトAの周りのオブジェクトBの速度を考慮していることを意味します。したがって、Bは考慮しているオブジェクトであり、焦点が合っているオブジェクトです。Aは、検出する必要のある参照フレームです。これは、オブジェクトAとオブジェクトBの速度の差を使用することによって行われます。

つまり、VBA = VA-VBここで、 VBは本当に地球に関するBの速度です。

列車が地球を時速30マイルで移動する場合を考えてみましょう。 私たちが床に立っていてあなたのところに移動しなかった場合、列車は時速30マイルで移動するとします。 XNUMXつの添え字VBを書く場合、それは常に固定化されているものに関係していると想定します。 この場合、良い例は地球です。VAは、地球の周りのオブジェクトAの速度です。

同じ方向の相対速度
地球の画像クレジットに関して移動する列車: ピクサベイ

ここで、VCA、つまりAに関するCの速度を定義する場合、VCとvAを差し引くことで計算できるとしましょう。つまり、VCA = VC-VAです。ここで、VACを検索する場合、つまり

オブジェクトAの速度 オブジェクトCの速度。ここでcは参照フレームです。 次に、VAC = VA-VC、VCBの場合と同様に、 VCB = VC-VB、およびVBC、VBC=VB-VC。

したがって、一般的に、相対速度は、オブジェクトの速度から参照フレームの速度を引いたものの間の非類似度にすぎません。

つまり、RV = Vobject-Vfr、 だからこれは 相対速度の方向を見つけるための式

同じ方向の相対速度はどれくらいですか?

相対速度は、「XNUMXつの物体が同じ方向に移動し、一方の物体の相対速度の大きさがXNUMXつの速度の大きさの変化に等しく、それらの不一致によって相対速度が計算される」と定義されます。

An 相対速度の例 同じ方向にあるのは、同じ方向に移動している45台の車を考慮して、55台は毎秒10メートル、もうXNUMX台は毎秒XNUMXメートルです。 ベクトル加算によると、XNUMX台の車の相対速度は毎秒XNUMXメートルです。 ただし、巨大さは同じままである必要がありますが、方向が変わるために速度が変わります。

同じ方向の相対速度
同じ方向に移動するXNUMX台の車の画像クレジット: ピクサベイ

1台の車両がそれぞれ速度V2とV1で同じ方向に走行していると考えてください。 一方の車両のもう一方の車両に対する相対速度は、V2-V1に等しくなります。 相対速度を取得する唯一の方法は速度を差し引くことであるため、V2はVXNUMXで差し引かれます。

同じ方向の式での相対速度

同じ方向の相対速度を求める式は次のとおりです。

VAB = VA-VB

相互に移動するXNUMXつのガジェットAとBについて考えてみましょう。 その場合、相対速度は、ガジェットAがボディBに発散する速度、またはその逆の速度になります。 相対速度はXNUMXつのガジェット間のベクトル差であると言えます。

BについてのAの相対速度=ガジェットAの速度–ガジェットBの速度。

数学的には、

VAB = VA-VB

どこ:

VAはガジェットAの速度、VBはガジェットBの速度です。

XNUMXつのメトロがum/sとvm/sで同じ方向に移動するとします。ここで、uはvより大きい場合、同じ方向の相対速度=(uv)m/sです。

同じ方向の相対速度を見つける方法は?

XNUMXつの物体が同じ方向に移動する場合、相対速度はXNUMXつの速度間の非類似度の合計値です。 物体Aが物体Bよりも速く移動しているとしましょう。相対速度の大きさV(r)= V(a)-V(b)。

たとえば、75つのバスが同じ道路の二重車道を走行していて、一方が55mphで、もう一方が75mphで移動している場合、速度は道路の方向に(55-20)mph=XNUMXmphになります。 それぞれが、他方の相対速度が同じ大きさであるが符号が逆であることを調整します。 両方が同じ速度で移動する場合、相対速度はゼロであり、XNUMXつのバスは同じ間隔のままであると仮定します。

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同じ道路を同じ方向に移動するXNUMX台のバス画像クレジット: ピクサベイ

相対性理論によると; XNUMXつのボディAとBが同じ方向に移動している場合、 相対論的 見つけるための式 同じ方向の相対速度は、によって与えられます。

次の式は相対速度を示します。

AとBの速度が光速よりも比較的小さい場合、上記の式は一般に次のようになります。

この方程式は、オブジェクトの相対速度方向を決定するために使用されます。

等速の物体の相対速度はどれくらいですか?

等しい速度の物体の相対速度は、「等しい速度で同じ方向に移動する2つの物体、それらの相対速度はゼロになる」と定義されます。 これは、1つのオブジェクトの速度が同じである場合、別のオブジェクトがXNUMXつのオブジェクトに対して静止している可能性があることを示しています。VQP=VXNUMX-VXNUMX。

0台の車両AとBが同じ方向に同じ速度で移動していると考えてください。 XNUMX台の車両間の傾斜はXNUMX度です。 あれは VA = VB.

結果として、車両Bに類似した車両Aの速度は次のようになります。

VAB = VA-VB = 0

同様に、車両Aに類似した車両Bの速度は次のとおりです。

VBA = VB-VA = 0

相対速度がゼロのときに直線を走行するXNUMX台の車両AとBの位置-時間グラフを描画します。 (a):XNUMX台の車両が同じ速度で互いに逆方向に移動する場合、相対速度はゼロです。 車両の相対速度は、動きの監視に依存しません。

位置時間グラフ

同じ方向の相対速度の問題

(1)。 時速50kmの速度で幹線道路を走行している警察のバンが、時速195 kmの速度で同じ方向にスピードを出し、強盗の車に弾丸をかじりました。 弾丸の速度が170m/ sの場合、弾丸は強盗の車をどのくらいの速度で攻撃しますか?

溶液、

警察のバンの速度を考えると、VP = 50km / hr

=50×1000/3600=13.88m / s

強盗の車の速度、Vr = 195 km / hr

=195×1000/3600=54.166 m / s

弾丸のブラウンスピード、170 m / s

弾丸は車の速度に貢献し、したがって弾丸の速度に貢献します、

Vb=警察のバンの速度+弾丸のブラウンの速度

= 13.88 + 170

= 183.88 m / s

強盗の車の周りの弾丸の相対速度、

Vbr = Vb-Vr

= 183.88 – 54.166 = 129.714 m / s

つまり、弾丸は129.714 m/sで強盗の車を攻撃します。

(2)。 45台の車AとBが、床に関して一定の速度で側副車線を通り、同じ方向に移動する場合。 車Aの速度を東に50km/ hr、Bを東にXNUMX km/hrとします。 車Aに対する車Bの相対速度はどれくらいですか?

溶液、

Aに対するBの相対速度、

= 50-45 = 5 km/hr真東

同様に、Bに対するAの相対速度、

すなわち、

45-50 = 5 km/hr真西

まとめ

上記のすべての事実を読むことにより、XNUMXつのガジェットまたは物体が直線を同じ方向に移動する場合、ガジェットBに関するガジェットAの相対速度は、XNUMXつの速度間の非類似度に等しくなるという結論に達します。その場合、同じ方向の相対速度はゼロになります。

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