Ātrums pret relatīvo ātrumu
Ātrums un relatīvais ātrums ir gan objekta kustības ātruma mērījumi. Gan ātrums, gan relatīvais ātrums ir patiešām svarīgs jēdziens tādās jomās kā inženierija, mehānika, raķešu zinātne, relativitāte un gandrīz visās fizikas un inženierijas jomās. Lai daudz labāk iepazītu ātrumu un relatīvo ātrumu, mums ir jābūt labai izpratnei par kadriem. Rāmis ir koordinātu sistēma, kas definēta, lai padarītu mērījumus ērtākus. Ir divu veidu rāmji: inerciālie un neinerciālie kadri. Inerciālie kadri ir definēti kā kadri, kas atrodas miera stāvoklī vai kustas nemainīgā ātrumā. Neinerciālie kadri pārvietojas nekonstantos ātrumos (t.i., neinerciālie kadri paātrina). Ir vairāki koordinātu sistēmu veidi, piemēram, Dekarta koordinātas, sfēriskās (polārās) koordinātas un cilindriskās koordinātas. Ātrumam un relatīvajam ātrumam ir arī dažādas īpašības, ja runa ir par klasisko mehāniku un relatīvistisko mehāniku.
Ātrums
Ātrums ir definēts kā attāluma izmaiņu ātrums. Matemātiski runājot, ātrums ir vienāds ar dx/dt (lasīt kā d, dt x) saskaņā ar aprēķinu teorijām. Tas ir arī apzīmēts ar ẋ. Ātrums izpaužas arī kā leņķiskais ātrums; tādā gadījumā ātrums ir vienāds ar leņķa maiņas ātrumu. Gan lineārais ātrums, gan leņķiskais ātrums ir vektori. Lineārajam ātrumam ir momentānas kustības virziens, savukārt leņķiskajam ātrumam ir virziens, ko nosaka ar korķviļķa metodi. Ātrums ir relatīvistisks variants, kas nozīmē, ka relativitātes likumi ir jāpiemēro ātrumiem, kas ir saderīgi ar gaismas ātrumu.
Relatīvais ātrums
Relatīvais ātrums ir objekta ātrums attiecībā pret citu objektu. Vektora formā tas ir rakstīts kā V̰A rel B=V̰A – V̰B V̰ rel ir objekta “A” ātrums attiecībā pret objektu “B”. Parasti ātruma trīsstūri vai ātruma paralelogramu izmanto, lai aprēķinātu relatīvo ātrumu starp diviem objektiem. Ātruma trīsstūra teorija nosaka, ka, ja VA rel Zeme un VZeme rel Bir norādīti divās trijstūra malās proporcionāli lielumam un virzienam, trešā līnija norāda relatīvā ātruma virzienu un lielumu. Relatīvais ātrums ir relativistisks variants.
Kāda ir atšķirība starp ātrumu un relatīvo ātrumu?
Ātrums un relatīvais ātrums ir gan objekta kustības ātruma, gan virziena mērījumi. Ātrumu mēra nekustīgs novērotājs. Nekustīgs novērotājs ir jānovieto uz nekustīga rāmja. Bet nekustīgs kadrs ir tikai jēdziens. Visi mūsu regulārie mērījumi tiek veikti uz zemes. Mēs zinām, ka Zeme atrodas orbītā ap sauli. Atrodoties orbītā, vienmēr ir centripetāls paātrinājums kustības centra virzienā. Tas nozīmē, ka zeme nav inerciāls rāmis. Bet lielākajai daļai aprēķinu mēs ņemam zemi kā nekustīgu rāmi. Bet patiesībā tas, ko mēs mērām, ir objekta relatīvais ātrums attiecībā pret zemi. Ātrums faktiski ir relatīvā ātruma atvasinājums, kur VB ir nulle.
