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1.4 相对运动
生活中随处可见相对运动的情景。比如,风雨时节,你
站在地面,看见雨丝迎风飘起,与竖直方向有一夹角α
(如下图所示)
而在下图开动的汽车中观察,却看到雨丝倾斜程度会
变小,甚至是垂直落下(如下图所示) 。如何解释这一
现象呢?
再比如,一个猎人,用枪射击树上的猴子,在子弹从枪
口射出的瞬间,它从静止开始做自由落体运,如果不计
空气阻力,猎人一定能够射中猴子(如下图所示) !道理
又是什么呢?
我们通过一个具体例子进行详细的讨论,并在讨
论的基础上回答上面提出的两个问题。
d r d r d r
绝 相 牵
= +
d t d t d t
v v v
绝 相 牵
伽利略速度变换
d v d v d v
又 绝 = 相 + 牵
d t d t d t
a a a
绝 相 牵
绝对矢量=相对矢量+牵连矢量
或者
相对矢量=绝对矢量—牵连矢量
=绝对矢量 + (“—”的牵连矢量)
例1. 设地面观察者看见雨丝方向是南偏东21.6度,汽
车以 88.2米每秒的速度匀速行驶,车中观察者看
见雨是垂直落下的.
求雨对地速度的大小。
证明:从加速度关系看
a a a
绝 相 牵
a a a
相 绝 牵
即a弹猴 a弹地 a猴地
g g = 0
说明:子弹对猴子作匀速直线运动。只要
一开始瞄准猴子,就一定能击中。
另一种证明方法:
v v v
弹猴 弹地 地猴
v v
弹地 猴地
v0 gt gt
v
0
即:子弹相对于猴子的速度为子弹的初速度,只要一开始瞄准猴子就能击中。
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