بحث عن السرعة المتجهة النسبية

بحث عن السرعة المتجهة النسبية عندما تسافر في سيارة أو حافلة أو قطار تشاهد الأشجار والمباني وأشياء أخرى كثيرة تتجه للخلف، ولكن هل هم حقاً يتراجعون؟ لا، أنت تعرف جيدًا أن سيارتك هي التي تتحرك بينما الأشجار ثابتة على الأرض، ولكن لماذا تبدو الأشجار تتحرك للخلف؟ كما أن زملائك في السفر معك الذين يتنقلون يظهرون لك على الرغم من الانتقال.

هذا لأنه في إطارك أنت ورفاقك يتحركون معًا، وهذا يعني عدم وجود سرعة نسبية بينك وبين الركاب، في حين أن الأشجار ثابتة أثناء التنقل، لذلك فإن الأشجار تتحرك بسرعة نسبية بالنسبة لك وللراكب الآخر، وهذه السرعة النسبية هي اختلاف السرعات بينك وبين الشجرة.

بحث عن السرعة المتجهة النسبية

  • السرعة النسبية هي سرعة كائن أو مراقب B في الإطار الباقي لكائن آخر أو المراقب أ.

الصيغة العامة للسرعة هي: سرعة B بالنسبة لـ A هي = v⃗ b − v⃗ aهذه هي الصيغة الوحيدة التي تصف مفهوم السرعة النسبية عندما يتحرك كائنان في نفس الاتجاه، إذن v⃗ ab = v⃗ a + v⃗ B

عندما يتحرك كائنان في الاتجاه المعاكس، إذن  v⃗ ab = v⃗ a − v⃗ b

شاهد أيضًا: كم تبلغ سرعة الصوت والضوء

مفهوم السرعة المتجهة النسبية

يتيح لنا فهم مفهوم السرعة النسبية مع هذا المثال.

  • النظر في أثنين من القطارات تتحرك بنفس السرعة وفي نفس الاتجاه، حتى إذا كان كلا القطارين يتحركان فيما يتعلق بالمباني، الأشجار على جانبي المسار وحتى بالنسبة للراصد، لا يبدو أن القطار الآخر يتحرك على الإطلاق، تبدو سرعة القطار صفر.
  • لنفترض أنك في سيارة تسير بسرعة 50 ميلاً في الساعة، السرعة 50 ميلًا في الساعة هي سرعتك النسبية مقارنة بسطح الأرض، وفي نفس الوقت إذا كنت جالسًا بجوارك، فإن سرعتك النسبية مقارنة بي هي صفر.
  • إذا كنا على متن حافلة وتمشيت للأمام بسرعة 1 ميل في الساعة، فستكون سرعتك النسبية على الأرض 51 ميل في الساعة وستكون سرعتك النسبية مقارنة بي 1 ميل في الساعة، السرعة النسبية هي ببساطة أي كائنات سرعة مقارنة بأي كائن آخر بغض النظر عن سرعته.
  • كلما قمت بقياس السرعة عليك “الوقوف في مكان ما” لإجراء القياسات، بمعنى آخر يجب أن تعتبر أن بعض الأشياء (التي تقف عليها على الأرجح) في حالة استراحة وقياس سرعة الكائنات الأخرى المرتبطة به.
  • أي كما لو كانت في حالة راحة عندما نقيس السرعات فإننا نقف عادة على الأرض (أو أي شيء متصل بالأرض) لإجراء القياسات، قد يقول الفيزيائي أن السرعة تقاس بالنسبة إلى الأرض أو في الإطار المرجعي للأرض، لاحظ أنه من المفيد ومتسق للغاية التعامل مع الأرض كما لو كانت في حالة راحة على الرغم من أننا نعلم أنها في الحقيقة ليست بالراحة على الإطلاق.

السرعة المتجهة النسبية

  • يراك مسافر الفضاء الذي يحوم فوق القطب الشمالي للأرض (مرتبطًا بالأرض)، وهو يتحرك ويعتبر نفسه في حالة راحة، يتم قياس سرعتها بالنسبة إلى موقعها في الفضاء، قياس سرعتها مفيد للغاية ومتسق (بالنسبة لها)، لا يمكن النظر إلى أي قياس في السرعة الصحيحة أو الصحيحة.
  • إيزاك نيوتن من بين علماء الفيزياء البارزين الآخرين، أعتقد أنه على الرغم من أن السرعات التي نحسبها عادةً هي كميات نسبية، يجب أن يكون هناك مكان ما في الفضاء كان حقًا في حالة استراحة مطلقة، وأنه على الأقل من الناحية النظرية يمكن لقياسات السرعة الحقيقية أن تكون نسبة إلى تلك البقعة، الآن نحن نعرف أن هذا غير صحيح كل السرعات نسبية.

شاهد أيضًا: بحث عن الضوء جاهز للطباعة

مثال بسيط لمفهوم السرعة النسبية

  • لنفترض أثنين يركبان سيارة على طريق طويل مستقيم أحدهم في المقعد الخلفي، والأخر في المقعد الأمامي، وواحد يقف بجانب الطريق.
  • لنفترض أن الواقف بجوار الطريق يلاحظ أن السيارة تستغرق 5.0 ثوانٍ للتنقل بين علامتين على الطريق التي سبق أن قاس هذا الشخص بفارق 40 مترًا، يحسب هذا الشخص سرعة الشخص في المقعد الأمامي في السيارة تذكر) على أنها 40 m / 5.0 s = 8.0 m / s بالنسبة إلى من يقف في الطريق
  • خلال نفس 5.0 ثانية يلاحظ أن الشخص في المقعد الخلفي أيضًا في السيارة) أن الشخص في المقعد الأمامي ظل بلا حراك، فهو يحسب سرعة هذا الشخص على أنها 0.0 m / 5.0 s = 0.0 m / s بالنسبة لمن في الخلف أو بالنسبة إلى السيارة.
  • لذلك، ما هي سرعة بيتي “الصحيحة” -8.0 م / ث أو 0.0 م / ث؟ بالنسبة لثلاث أشخاص أن يجادلوا مرارًا وتكرارًا حول الأمر، سيكون الأمر سخيفًا للغاية كلتا السرعتين صحيحة كلاهما معقول تمامًا، ثابت ومفيد في الإطار المرجعي الخاص بهم.
  • قد يذكرك هذا النقاش بنظرية النسبية لسبب وجيه، ما نناقشه غالبًا ما يسمى النسبية الجليلية (أو الكلاسيكية)، لا أريد الدخول في النسبية لآينشتاين الآن باستثناء شيء واحد لم يقل أينشتاين “كل شيء نسبي كل شيء ليس نسبيًا فقط الأشياء التي ليست أساسية حقًا هي النسبية.

وبهذا نكون ختمنا معكم مقالنا اليوم عن بحث عن السرعة المتجهة النسبية ونرجو أن ينال المقال إعجابكم، وقد ذكرنا كل التفاصيل والمعلومات التي سوف تستفيدوا منها، لا تنسوا مشاركة المقال لتعم الفائدة على الجميع وننتظر تعليقاتكم.

موضوعات من نفس القسم

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.