Относительная скорость, связанная с ускорением

Допустим, у нас есть автомобиль, движущийся по горизонтальной поверхности со скоростью 10 я ^ м с . Находящийся внутри человек бросает мяч вертикально вверх со скоростью 3 Дж ^ м с . Теперь я хотел узнать несколько вещей, во-первых, начальная скорость мяча, которую видит наземный наблюдатель. ( 10 я ^ + 3 Дж ^ ) м с . Теперь, если автомобиль поддерживает эту постоянную скорость, в каждый момент движения автомобиля скорость мяча в горизонтальном направлении для наземного наблюдателя всегда будет равна 10 я ^ м с верно? А во-вторых, если бы машина разгонялась, то изменилась бы скорость мяча в горизонтальном направлении и для наземного наблюдателя? Я лично думаю, что да, потому что Автомобиль и Мяч представляют собой систему в целом, и, следовательно, наземный человек не может ее различить, но я тоже не совсем в этом уверен. Я хотел бы в основном знать, вызывает ли ускорение в горизонтальном направлении изменение горизонтальной скорости мяча, брошенного в машину (вверх или под углом, не имеет большого значения), для наземного наблюдателя?

Ответы (3)

Автомобиль, человек, бросающий мяч, и мяч — эти трое составляют целую систему, пока они движутся вместе. И когда это? Когда человек сидит на машине и держит мяч в руке, все трое движутся вместе с одинаковой скоростью. Теперь, как только человек бросает мяч, он больше не контактирует с ним. Следовательно, этот человек и машина больше не могут влиять на движение мяча. Ваше замешательство возникает из-за того, что вы думаете, что шар является частью системы автомобиля (и человека). Почему? Потому что это "внутри" машины? Почему нахождение «внутри» границ конструкции автомобиля делает вас частью «системы»? Как только человек бросил мяч, ускорение автомобиля не может изменить скорость мяча, потому что на него не действует никакая сила. Если вы' Если вы все еще не понимаете, что мяч является частью системы, подумайте о броске мяча. Выйдите на открытую площадку, подбросьте мяч высоко в воздух и начните бежать на большой скорости в каком-то случайном направлении. Ваш друг, стоящий рядом, не заметил бы никаких изменений в движении мяча, кроме как в вертикальном направлении. В заключение, чтобы иметь возможность изменить скорость объекта, вы должны применить к нему силу. Один из способов применения силы — держать ее в контакте с вами. Поскольку природа силы сложна, ее просто называют «системой» всех объектов, соприкасающихся друг с другом. Как только «касание» закончилось, оно больше не является частью системы, следовательно, нет силы, следовательно, нет изменений скорости для наземного наблюдателя. подбросить мяч высоко в воздух и начать бежать на большой скорости в произвольном направлении. Ваш друг, стоящий рядом, не заметил бы никаких изменений в движении мяча, кроме как в вертикальном направлении. В заключение, чтобы иметь возможность изменить скорость объекта, вы должны применить к нему силу. Один из способов применения силы — держать ее в контакте с вами. Поскольку природа силы сложна, ее просто называют «системой» всех объектов, соприкасающихся друг с другом. Как только «касание» закончилось, оно больше не является частью системы, следовательно, нет силы, следовательно, нет изменений скорости для наземного наблюдателя. подбросить мяч высоко в воздух и начать бежать на большой скорости в произвольном направлении. Ваш друг, стоящий рядом, не заметил бы никаких изменений в движении мяча, кроме как в вертикальном направлении. В заключение, чтобы иметь возможность изменить скорость объекта, вы должны применить к нему силу. Один из способов применения силы — держать ее в контакте с вами. Поскольку природа силы сложна, ее просто называют «системой» всех объектов, соприкасающихся друг с другом. Как только «касание» закончилось, оно больше не является частью системы, следовательно, нет силы, следовательно, нет изменений скорости для наземного наблюдателя. Ваш друг, стоящий рядом, не заметил бы никаких изменений в движении мяча, кроме как в вертикальном направлении. В заключение, чтобы иметь возможность изменить скорость объекта, вы должны применить к нему силу. Один из способов применения силы — держать ее в контакте с вами. Поскольку природа силы сложна, ее просто называют «системой» всех объектов, соприкасающихся друг с другом. Как только «касание» закончилось, оно больше не является частью системы, следовательно, нет силы, следовательно, нет изменений скорости для наземного наблюдателя. Ваш друг, стоящий рядом, не заметил бы никаких изменений в движении мяча, кроме как в вертикальном направлении. В заключение, чтобы иметь возможность изменить скорость объекта, вы должны применить к нему силу. Один из способов применения силы — держать ее в контакте с вами. Поскольку природа силы сложна, ее просто называют «системой» всех объектов, соприкасающихся друг с другом. Как только «касание» закончилось, оно больше не является частью системы, следовательно, нет силы, следовательно, нет изменений скорости для наземного наблюдателя. всех объектов, соприкасающихся друг с другом. Как только «касание» закончилось, оно больше не является частью системы, следовательно, нет силы, следовательно, нет изменений скорости для наземного наблюдателя. всех объектов, соприкасающихся друг с другом. Как только «касание» закончилось, оно больше не является частью системы, следовательно, нет силы, следовательно, нет изменений скорости для наземного наблюдателя.

Спасибо за ваш ответ, это имеет смысл для меня. Хотя в последней части, где вы рассказываете о экспериментах над собой, я думаю, вы имели в виду, что я бросаю мяч, бегая вертикально вверх, а затем бегу с более высокой скоростью, которая никоим образом не мешает наземным наблюдателям, поскольку они все равно увидят, что мяч с той же горизонтальной скоростью, что и до броска.
Но разве человек и мяч не соприкасаются через воздух внутри машины? Если воздух внутри автомобиля ускоряется вместе с автомобилем, не будет ли это также ускорять мяч, хотя и в меньшей степени?
@JoãoMendes Это крайне незначительный аспект, и я догадался, что вопрос не требует таких незначительных факторов.
Ярмарка @RaghavGupta. +1

Если автомобиль после подбрасывания мяча вверх постоянно ускоряется, то мяч сохранит горизонтальную скорость, которую он приобрел в момент подбрасывания (из-за N2L), и если автомобиль ускоряется,

  • мяч будет двигаться назад по отношению к парню в машине,
  • а для парня на земле скорость будет такой же, как и при подбрасывании мяча, и ускорение машины не повлияет на его наблюдения относительно мяча

Поправьте меня, если я ошибаюсь.

Да, теперь это имеет для меня смысл. «Контакт» — это то, что необходимо для передачи всей такой информации. Спасибо.

Да, ваши прогнозы абсолютно верны. Наземный наблюдатель, увидев мяч, подброшенный вверх в машине, увидит, с какой скоростью мяч движется. ( 10 я ^ + 3 Дж ^ ) м с и человек в машине увидит это как 3 Дж ^ м с . Да, если бы машина двигалась с постоянной скоростью, наблюдатель все равно видел бы ее как ( 10 я ^ + 3 Дж ^ ) м с в положительном направлении х. Кроме того, человек, наблюдающий за ним в кадре с земли, видит мяч как параболу (снаряд), потому что он имеет горизонтальную скорость и вертикальную скорость, а человек в кадре автомобиля видит, как будто мяч брошен вертикально вверх (из-за относительного движение) Если автомобиль ускорился в горизонтальном направлении x, это влияет на горизонтальное движение, но никогда не влияет на вертикальное движение, горизонтальное и вертикальное движение полностью независимы. Если мяч был брошен горизонтально, скажем, в том же направлении, что и автомобиль с 5 м с и человек в земле увидит, как он движется с ( 10 я ^ + 5 я ^ ) м с , т.е. 15 м с . Если бросить под углом, найти соответствующие компоненты в горизонтальном и вертикальном движении. Поэтому при решении задач используйте кинематические уравнения независимо друг от друга в горизонтальном и вертикальном движении и решайте то, что требуется. Ускорение автомобиля не влияет на скорость мяча в горизонтальном направлении. Мяч приобретает скорость автомобиля в момент его броска и после этого какое бы ни было движение автомобиля, это не влияет на движение мяча

Вы упускаете суть моего вопроса, предыдущие два ответа развеяли мои сомнения. «Если автомобиль ускорился в горизонтальном направлении «x», это влияет на горизонтальное движение, но никогда не влияет на вертикальное движение». Я никогда не спрашивал об этом.
надеюсь теперь понятно. Пожалуйста, дайте мне знать, если у вас есть еще сомнения