Hitrost proti relativni hitrosti
Hitrost in relativna hitrost sta meritvi hitrosti premikanja predmeta. Tako hitrost kot relativna hitrost sta res pomemben koncept na področjih, kot so inženiring, mehanika, raketna znanost, relativnost in skoraj vsa področja, kar zadeva fiziko in tehniko. Da bi veliko bolje spoznali hitrost in relativno hitrost, moramo dobro razumeti okvirje. Okvir je sistem koordinat, določen za bolj priročno merjenje. Obstajata dve vrsti okvirjev, inercialni okvirji in neinercialni okvirji. Inercialni okvirji so opredeljeni kot okvirji, ki mirujejo ali se gibljejo s konstantno hitrostjo. Neinercialni okvirji se gibljejo z nekonstantnimi hitrostmi (tj. neinercialni okvirji pospešujejo). Obstaja več vrst koordinatnih sistemov, kartezične koordinate, sferične (polarne) koordinate, cilindrične koordinate so le nekatere. Hitrost in relativna hitrost imata tudi različne značilnosti, ko gre za klasično mehaniko in relativistično mehaniko.
Hitrost
Hitrost je definirana kot hitrost spremembe razdalje. Matematično gledano je hitrost enaka dx/dt (beri kot d, dt x) v skladu s teorijami računa. Označena je tudi z ẋ. Hitrost ima tudi obliko kotne hitrosti; v tem primeru je hitrost enaka hitrosti spremembe kota. Tako linearna hitrost kot kotna hitrost sta vektorja. Linearna hitrost ima smer trenutnega gibanja, medtem ko ima kotna hitrost smer, ki je določena z metodo zamaška. Hitrost je relativistična različica, kar pomeni, da je treba zakone relativnosti uporabiti za hitrosti, združljive s hitrostjo svetlobe.
Relativna hitrost
Relativna hitrost je hitrost predmeta glede na drug predmet. V vektorski obliki je to zapisano kot V̰A rel B=V̰A – V̰B V̰ rel je hitrost predmeta "A" glede na objekt "B". Običajno se za izračun relativne hitrosti med dvema telesoma uporablja trikotnik hitrosti ali paralelogram hitrosti. Teorija trikotnika hitrosti trdi, da če VA rel Earth in VEarth rel Bso označene na dveh straneh trikotnika v sorazmerju z velikostjo in smerjo, tretja črta pa označuje smer in velikost relativne hitrosti. Relativna hitrost je relativistična različica.
Kakšna je razlika med hitrostjo in relativno hitrostjo?
Hitrost in relativna hitrost sta meritvi hitrosti in smeri gibanja predmeta. Hitrost se meri z mirnim opazovalcem. Nepremični opazovalec mora biti postavljen na nepremični okvir. Toda nepremični okvir je le koncept. Vse naše redne meritve izvajamo na zemlji. Vemo, da je zemlja v orbiti okoli sonca. Biti v orbiti pomeni, da vedno obstaja centripetalni pospešek proti središču gibanja. To pomeni, da zemlja ni inercialni okvir. Toda za večino izračunov vzamemo zemljo kot nepremični okvir. Toda v resnici merimo relativno hitrost predmeta glede na zemljo. Hitrost je pravzaprav izpeljava relativne hitrosti, pri čemer je VB nič.
