Относительная скорость
Относительная скорость показывает, с какой скоростью одно тело движется относительно другого. Она зависит от выбранной системы отсчёта: если наблюдатель движется вместе с телом, скорость этого тела для него равна нулю.
Формула
Если скорости тел заданы в одной и той же системе отсчёта, используют относительное движение:
В одномерном движении направления учитывают знаками. Если тела движутся навстречу друг другу, модули скоростей складываются: модуль относительной скорости равен \(v_A+v_B\). Это часто называют скоростью сближения. Если тела движутся в одном направлении, при движении одного относительно другого скорости вычитают: \(|v_A-v_B|\).
По прямой навстречу друг другу движутся велосипедист со скоростью \(6\ \text{м/с}\) и самокатчик со скоростью \(4\ \text{м/с}\). Скорость велосипедиста относительно самокатчика равна \(6+4=10\ \text{м/с}\). Значит, расстояние между ними уменьшается со скоростью \(10\ \text{м/с}\).
Относительная скорость — векторная величина: её направление важно. Скорость сближения — это обычно модуль относительной скорости при уменьшении расстояния между телами. При движении в одном направлении она может быть меньше каждой из скоростей.
Автомобиль движется со скоростью \(20\ \text{м/с}\), а автобус впереди — со скоростью \(15\ \text{м/с}\) в том же направлении. Какова скорость автомобиля относительно автобуса?
Главное
- Относительная скорость тела A относительно тела B: \(\vec{v}_{A/B}=\vec{v}_A-\vec{v}_B\).
- При встречном движении скорости складываются, а при движении в одном направлении — вычитаются.
- Результат зависит от выбранной системы отсчёта и имеет направление.