Відносна швидкість

Відносна швидкість – це фізична величина, яка дорівнює векторній різниці швидкостей, заданих відносно нерухомої системи відліку.

При вивченні механічного руху в першу чергу підкреслюється його відносність. При вивченні різних властивостей руху тіла передбачається, що розглядається абсолютний рух (т. Е. Рух, віднесене до нерухомих осях). У багатьох випадках виникає необхідність визначити відносний рух, віднесене до системи відліку, що рухається по відношенню до нерухомих осях.

Відносний рух точки по відношенню до рухливої системи відліку може розглядатися як абсолютне рух, і має всі властивості абсолютного руху.

Рух можна розглядати в різних системах відліку. Вибір системи звіту диктується зручністю: її потрібно вибрати так, щоб досліджуване рух і його закономірності виглядали по можливості простіше. Для переходу від однієї системи відліку до іншої необхідно знати, які характеристики руху змінюються і яким чином, а які залишаються незмінними.

Виходячи з дослідів можна стверджувати, що при розгляді рухів, що відбуваються зі швидкостями, малими в порівнянні зі швидкістю світла, час незмінно у всіх системах відліку, що означає, що при вимірюванні в будь-якій системі відліку проміжок часу між двома подіями однаковий.

Що ж стосується просторових характеристик, то положення тіла змінюється при переході до іншої системи відліку, однак при цьому не змінюється просторове розташування цих двох подій.

Тепер розглянемо зміна швидкості руху тіл при переході від однієї системи відліку до іншої, яка рухається відносно першої.

Розглянемо приклад переправи на поромі, що рухається поступально відносно берегів (щодо землі). Вектор переміщення пасажира щодо берегів позначимо через Δr, а щодо порома – через Δr’. Переміщення порома щодо землі за той же час Δt позначимо через ΔR. В цьому випадку

Δr = ΔR + Δr’.

Розділимо рівність почленно на проміжок часу Δt, протягом якого відбулися ці переміщення. Перейшовши до границі Δt> 0, отримаємо аналогічне співвідношення для швидкостей:

υ = V + υ’

де υ – швидкість пасажира щодо землі, V – швидкість порома щодо землі, υ’- швидкість пасажира щодо порома. Цим рівністю виражається правило складання швидкостей, яке при одночасній участі тіла в двох рухах можна трактувати як закон перетворення швидкості тіла при переході від однієї системи відліку до іншої. Насправді, υ і υ’- швидкості пасажира в двох різних системах відліку, а V – швидкість однієї системи (пароми) щодо іншої (землі).

З формули (2) випливає, що відносна швидкість двох тіл однакова у всіх системах відліку. При переході до нової системи відліку до швидкості кожного тіла додається один і той же вектор V швидкості системи відліку. Тому різницю векторів швидкостей тел υ – υ’не змінюється. Відносна швидкість тел абсолютна.

ПОДІЛИТИСЯ: