ماذا سيحدث إذا قمت بإطلاق رصاصة على قطار؟

أكثر القطارات إثارة للدهشة .. لن تصدق أنها موجودة بالفعل..!! (أبريل 2019).

Anonim

بعد مشاهدة عشرات أفلام الحركة التي يطلق فيها البطل مسدسًا من قطار متحرك على أعدائه ، هل فكرت يومًا في كيف ستظهر كل تلك الرصاصات أمام المتفرجين الذين لا يزالون واقفين على الأرض؟

من الواضح أن مشاهدة إطلاق النار سيكون مخيفًا للغاية ، ولكن كيف تؤثر في جسم جسماني في حركتي (القطار والرصاص) على الوضع؟

السرعة النسبية

إذا كنت في المقصورة الأمامية من القطار الذي لا يزال واقفاً ، فأطلقت رصاصة تسير بسرعة 1000 ميل في الساعة ، أكيدًا ، أن الرصاصة ستبتعد عنك بسرعة 1000 ميل في الساعة. علاوة على ذلك ، يبدو أن الرصاصة تتحرك بنفس السرعة لأي شخص يقف على الأرض (في مواجهة الاتجاه الذي أطلقت فيه الرصاصة). هذا لأنك في حالة استراحة (مثل أي شخص يقف على الأرض) ، وبالتالي تبقى السرعة النسبية للرصاص هي نفس السرعة الأصلية - 1000 ميل في الساعة!

ومع ذلك ، إذا أطلقت رصاصة في الاتجاه الأمامي أثناء الوقوف في قطار يسير بسرعة 1000 ميل في الساعة ، فهل ستظل الرصاصة تسير بالسرعة التي كانت تسير بها عندما كان القطار واقفاً؟

الجواب نعم!

اطلاق النار على رصاصة في الاتجاه إلى الأمام

(Photo Credit: Lukas Gojda / Shutterstock)

في الحالة السابقة ، كنت لا تزال تقف في قطار لم يكن يتحرك على الإطلاق ، لذلك كانت السرعة النسبية بينك وبين القطار صفرًا. في هذه الحالة ، يتحرك القطار بسرعة 1000 ميل في الساعة ؛ نظرًا لأنك تقف في القطار نفسه ، فأنت أيضًا تسافر بسرعة القطار (1000 ميل في الساعة). على نحو فعال ، فإن السرعة النسبية بينك وبين القطار تأتي مرة أخرى لتكون صفراً. هذا هو السبب ، بالنسبة لك ، سوف تظهر رصاصة طبيعية تماما لأنها تتحرك في الاتجاه إلى الأمام.

ومع ذلك ، ضع في اعتبارك الشخص الذي لا يزال واقفاً على الأرض عندما تقوم بإطلاق الرصاصة في اتجاه الذهاب. ماذا سوف يلاحظون؟ هل سيكون مختلفًا عما تلاحظه؟

نعم سيكون! إلى شخص يقف على الأرض ، ستظهر الرصاصة بسرعة 2000 ميل في الساعة. بما أن الشخص يقف على الأرض ، فإن السرعة النسبية بينهما وبين القطار (تتحرك بسرعة 1000 ميل في الساعة) هي 1000 ميل في الساعة. بالإضافة إلى ذلك ، بالنسبة إلى القطار ، فإن سرعة الرصاصة هي 1000 ميل في الساعة. لذلك ، بالنسبة إلى الأرض ، فإن سرعة الرصاصة هي 2000 ميل في الساعة (1000 ميل في الساعة + 1000 ميل في الساعة).

اطلاق النار على رصاصة في اتجاه المعاكس

في هذه الحالة ، إلى شخص يقف على الأرض ، ستبدو سرعة الرصاصة صفرًا. هذا لأنه عندما تسير الرصاصة والقطار بسرعة متساوية ، ولكن في اتجاهين متعاكسين ، فإن سرعتها النسبية الناتجة تتلاشى وتصبح صفراً.

السرعة النسبية هي مجرد مكون واحد في حقل شاسع يتعامل مع الحركات النسبية بين الكميات الفيزيائية المختلفة. وتبين أنك تتعامل مع كل يوم بشكل ما. انظر إلى العالم من حولك وحاول اكتشاف أكبر عدد ممكن من هذه العلاقات الجسدية الرائعة!

المراجع: