Question

Дві частинки, відстань між якими 100 м, рухаються назустріч одна одній зі швидкостями 0,6 відносно нерухомого спостерігача. Яка відносна швидкість частинок? Через який час станеться зіткнення? Яке значення мала б відносна швидкість частинок за класичним законом додавання швидкостей?

Answer 1

Обидві частинки мають швидкість 0,6 м/с. Це означает що відносно нерухомого спостерігача їхня сумарна швидкість буде дорівнювати 1,2 м/с.

Відстань між ними 100 м. Це означає, що час буде дорівнювати 100/1,2 і дорівнює 83,(3) с.

Answer 2

Відносна швидкість між двома частинками може бути знайдена, використовуючи принцип гальмування:

1. Спостерігач зафіксований, тобто його швидкість відносно себе дорівнює 0.
2. Перша частинка рухається зі швидкістю 0,6.
3. Друга частинка також рухається зі швидкістю 0,6 в протилежному напрямку.

Відносна швидкість між двома частинками дорівнює сумі їхніх швидкостей:

Відносна швидкість = |Швидкість першої частинки - Швидкість другої частинки| Відносна швидкість = |0,6 - (-0,6)| = 0,6 + 0,6 = 1,2.

Тепер, щоб знайти час зіткнення, використаємо формулу для руху:

Відстань = Швидкість * Час.

У нашому випадку, відстань між частинками дорівнює 100 м, а їхня відносна швидкість дорівнює 1,2 м/с (потрібно перевести м/с на м/год, якщо бажаєте мати відстань у годинах):

100 = 1,2 * Час.

Час = 100 / 1,2 = 83,33 с (приблизно).

Таким чином, час зіткнення дорівнює приблизно 83,33 секунди.

За класичним законом додавання швидкостей відносна швидкість частинок була б просто сумою їхніх швидкостей:

Відносна швидкість (за класичним законом) = Швидкість першої частинки + Швидкість другої частинки = 0,6 + 0,6 = 1,2 м/с.

Ця відносна швидкість співпадає з тим, яку ми знайшли раніше за принципом гальмування.