Czy można mieć ujemną prędkość? Dlaczego?


Najlepsza odpowiedź

Prędkość to wielkość wektorowa w przestrzeni trójwymiarowej, co oznacza, że ​​łączy ona idee wielkości i kierunku. Zatem pojęcie „ujemne” tak naprawdę nie ma zastosowania, ponieważ zostało wymyślone dla jednowymiarowych osi liczbowych.

Teraz możesz określić prędkość na wiele różnych sposobów, a niektóre z podanych liczb może być ujemna. Możesz określić ją jako wielkość („prędkość”) plus kierunek („3 m / s, północny wschód”). Zgodnie z konwencją prędkość jest zawsze dodatnia, ale kierunek jest domyślnie dwoma kątami, np. , wysokość i azymut w poziomym układzie współrzędnych , i którekolwiek z nich mogą być ujemne.

Lub możesz określić je jako 3 składowe w kartezjański lub inny układ współrzędnych, a dowolne lub wszystkie współrzędne mogą być ujemne, np. (-1, -2, -3) m / s.

Oczywiście, jeśli nie wprawiając wszystkich w zakłopotanie, możesz określić ujemną prędkość i kierunek przeciwny do tego, w którym faktycznie porusza się obiekt. Ale proszę, nie t.

Nie rób tego nawet w typowym przypadku, gdy ignorujesz dwa z trzech wymiarów przestrzeni, np. Ponieważ masz pociąg na prostym torze. Jeśli pociąg zdarza się, że porusza się z prędkością (-1,0,0) = (-1) m / s, to jest prędkość +1 w kierunku -x, a nie prędkość ujemna.

Odpowiedź

Z punktu widzenia mechaniki klasycznej nie jest to do końca możliwe: prędkość (w sensie fizycznym) jest wielkością wektorową, co oznacza, że ​​jest zdefiniowana za pomocą układu współrzędnych (np. \ underset {v} {\ rightarrow} = \ binom { x = 1 m / s} {y = -5 m / s})

Możliwe, że jedna lub więcej z tych współrzędnych będzie ujemna (jak widać powyżej), co oznacza po prostu wektor prędkości dla tego konkretnego oś wskazuje w kierunku przeciwnym do wektora definiującego oś.

Jednak prędkość wyrażona jako pojedyncza liczba skalarna (jak tu zasugerowano) zazwyczaj odnosi się do wielkość tego wektora (zapisane jako wektor między dwoma pionowymi kreskami), z o nasz poprzedni przykład (dwuwymiarowy wektor prędkości) został zapisany jako | \ underset {v} {\ rightarrow} | = \ sqrt {x ^ 2 + y ^ 2}.

Jak widać, wartość tej wielkości będzie zawsze dodatnia, ponieważ wartości ujemne są zgniatane przez operację podniesienia do kwadratu.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *