Добавление скоростей

Физика > Добавление скоростей

Относительные скорости можно вычислить при сложении скоростей наблюдаемого объекта и скорости системы отчета, в которой происходили измерения.

Основные пункты

• Чтобы найти скорость объекта В, перемещающегося к А, добавьте их.
• Векторная скорость – векторная величина, поэтому важно соотношение между величиной, направлением, компонентами осей х и у.
• Векторные компоненты могут добавляться аналитически или графически.
• Чтобы вычислить величину и направление, нужно располагать значениями компонентов оси, а для этого следует знать величину и направление.

Термин

• Относительный – выражается в соотношении с другим предметом, а не в полной форме.

Относительная скорость – скорость объекта, наблюдаемая с определенной системы отсчета. Например, девочка съезжает на санях на скорости 1 м/с. Когда она бросает снежок вперед на скорости 1.5 м/с по отношению к салазкам, то его скорость для наблюдателя будет суммой скорости саней и снежного кома:

1 м/с + 1.5 + м/с = 2.5 м/с.

Если девочка бросит снежок позади себя с той же скоростью, то скорость снежного кома относительно наблюдателя была бы:

1 м/с – 1.5 м/с = -0.5 м/с.

Также относительную скорость можно отобразить на примере лодки и течения. Лодка пытается перемещаться вперед, но река также пребывает в движении, поэтому толкает лодку в сторону. Человек в лодке может видеть лишь движение вперед, а вот наблюдающий на берегу заметит боковое смещение. Чтобы рассчитать скорость относительно земли, важно не забывать, что мы говорим о векторе. Для добавления аналитически следует помнить о связи между величиной и направлением вектора с его компонентами оси:

• Величина: v = _x² + _y²
• Направление: θ = tan^-1 (u_y/v_x)
• х-компонент: v_x = vcosθ
• у-компонент: v_y = vsinθ

Компоненты отображены выше. Первые два уравнения относятся к тем случаям, когда мы располагаем величиной и направлением, а компоненты необходимо найти. Последние два срабатывают, когда известны компоненты, а вам следует отыскать величину и направление. Величина наблюдаемой скорости от берега отображает сумму квадратного корня квадратной скорости лодки и квадратной скорости реки.

---