Почему и как существует отрицательная скорость?

• Скорость - это вектор. Скорость - это его величина.
• Позиция — это вектор. Длина (или расстояние ) — это его величина.

Вектор указывает направление в пространстве. Отрицательный вектор (или, точнее, «отрицательный вектор») просто указывает в противоположную сторону.

Если я еду из дома на работу (определяя свое положительное направление ), то моя скорость положительна, если я еду на работу , и отрицательна, когда я иду домой с работы. Все дело в направлении, которое видно из того, как я определил свою положительную ось .

Рассмотрим пример, в котором я оказался дальше, чем начал. У меня должна быть отрицательная чистая скорость, чтобы в конечном итоге вернуться назад (я заканчиваю в отрицательной позиции ). Но только потому , что назад и вперед четко определены как отрицательное и положительное направления, прежде чем я начну.

Итак, существует ли отрицательная скорость? Ну, так как это всего лишь слова, описывающие событие, то да . Отрицательная скорость просто означает скорость в направлении, противоположном положительному.

С математической точки зрения у вас не может быть «отрицательной скорости» самой по себе, только «отрицательная скорость в заданном направлении».

Скорость — это трехмерный вектор, не существует положительного или отрицательного трехмерного вектора.

Однако, если учесть скорость в направлении$\mathrm{x}$, куда$\hat{\mathbf{e}}_{\mathrm{x}}$есть некоторый единичный вектор, задающий исходное направление (скажем, «запад»), тогда скорость «в направлении$\mathrm{x}$” есть просто скалярное произведение скорости и$\hat{\mathbf{e}}_{\mathrm{x}}$. Эта величина является действительным числом и может быть отрицательным. Если он отрицателен, он равен$-1 \times \text{(velocity in direction -x)}$: вычислить скорость в противоположном направлении и изменить знак.

Я думаю, что одна из основных причин, по которой у вас есть скорость, заключается в том, чтобы изолировать конкретное направление движения от вашей скорости движения вперед.

Если вы путешествуете на северо-северо-восток, вы можете определить скорость, с которой вы движетесь на восток, рассчитав свою скорость на восток (возможно, 1/3 вашей скорости движения на северо-северо-восток).

Отрицательные скорости, вероятно, появились как следствие того факта, что при измерении скорости вы должны определить направление.

Отрицательное и положительное произвольно. Если бы я определил север как положительный, юг был бы отрицательным. Если бы я определил юг как положительный, север был бы отрицательным. Обозначения просто служат для указания направления вектора скорости относительно некоторого определенного положительного направления. Все направления произвольны, и вы можете создать любую систему координат для своих мероприятий, главное, чтобы все согласовывалось друг с другом.

Нам нужно это соглашение, чтобы объяснить позицию как функцию времени, например. Если бы скорость была зафиксирована положительной или, аналогично, если бы она была скалярной, у механики были бы некоторые проблемы, поскольку это означало бы, что объект никогда не мог бы замедляться, не говоря уже о том, чтобы двигаться назад.

Я буду рассматривать только одномерное движение (движение вдоль одной оси). Основная цель таких терминов, как положение и скорость, — легко описать движение объекта.

Мы определяем скорость как скорость изменения положения. По соглашению мы выбираем фиксированную точку (вдоль оси движения), называем ее началом и определяем положение объекта на этой линии на основе расстояния от этой точки. Опять же, общее соглашение состоит в том, что расстояния, измеренные вправо, являются положительными, а расстояния, измеренные влево, отрицательными (вы можете использовать их в обратном порядке, если хотите). Вы можете легко видеть, что при определении измерения положения таким образом мы покрыли все точки на оси. .В этих соглашениях позиция 2 м означает 2 м вправо от исходной точки, а позиция -6 м означает 6 м влево от исходной точки.

Теперь вы бы слышали, что знак скорости дает направление, но, прежде всего, направления — это опять-таки просто ссылки, сделанные нами. Методом проб и ошибок мы можем разобрать физический смысл знака + или —. (По соглашению вы называете направление, в котором увеличиваются отрицательные числа, отрицательным направлением (т. е. в данном случае влево), а направление, в котором увеличиваются положительные числа, — положительным направлением (в данном случае — вправо)).

Пример:-

Вы видите объект сначала на расстоянии 2 м, а затем на -3 м через 5 с. Вы говорите, что он сдвинулся влево или в отрицательном направлении. Теперь по определению скорости вы вычисляете изменение положения (-3-2)m = -5m (анализируя вы можете видеть, что "-" получилось автоматически в результате нашего соглашения) и изменение во времени = 5с. Разделив, вы получите скорость как (-1 м/с), или вы можете сказать, что объект двигался влево со скоростью 1 м/с. Таким образом, вы можете понять, что означает отрицательный знак. Это просто означает, что движение происходит в отрицательном направлении или влево. (Как вы можете видеть, наши определения и соглашения помогают нам полностью описать движение объекта, как скорость, с которой он движется, так и куда он движется)

На компьютерном языке FORTH черепаха может перемещаться в любом месте плоскости, всегда двигаясь «впереди» на X единиц и поворачивая влево или вправо на угол Y единиц. Черепаха игнорирует понятие негатива, и тем не менее она движется, т.е. в любом референциальном пространстве координаты меняются во времени, и у нее есть скорость.

Вопрос и несколько ответов не знают разницы между положительным характером любого количества физической величины и представлением в референциале, построенном по соглашению и простоте использования. Сравните полярный референт , в котором нет отрицаний, и обычный декартовский .

Например : длина чего-то, расстояние отсюда до туда всегда положительна.

Вектор — это пара величины и направления, его длина положительна по определению.

Когда мы представляем, что объект перемещается из положения 0 в -X, а затем обратно в 0, мы не можем сказать, что он переместился на 0 единиц (-4+4=0) длины . На самом деле он переместился вдвое на длину 4, т. е. на 8 единиц длины.
Если это движение заняло 2 секунды ( см. понятие скорости по сравнению со скоростью ), то мы не можем сложить два вектора и сказать, что .. равно 0.
Эта связь обеспечивает различие между двумя разными понятиями скорости в учебниках и понятие скорости .

защита 1 :$s=\frac{distance}{\Delta\ t}$(это зависит от пути)
def 2 :$s=\left|\frac{\vec{v}}{\Delta\ t}\right|$