Cosa succederebbe se sparassi un proiettile su un treno?

Sarebbe Possibile Sparare Con Una Pistola Nello Spazio? (Giugno 2019).

Anonim

Dopo aver visto dozzine di film d'azione in cui un eroe spara una pistola da un treno in movimento contro i suoi avversari, hai mai pensato a come tutti quei proiettili sembrerebbero agli astanti che stanno fermi a terra?

Ovviamente, assistere a una sparatoria sarebbe piuttosto spaventoso, ma come potrebbe la fisica di due corpi in movimento (treno e proiettile) influenzare la situazione?

Velocità relativa

Se sei nel vano anteriore di un treno fermo e hai sparato a una pallottola viaggiando a 1000 miglia all'ora, il proiettile si sarebbe allontanato da te a una velocità di 1000 miglia all'ora. Inoltre, il proiettile sembrerebbe viaggiare alla stessa velocità di chiunque si trovi ancora a terra (di fronte alla direzione in cui hai sparato al proiettile). Questo perché sei a riposo (come chiunque altro stia fermo sul terreno), quindi la velocità relativa del proiettile rimane la stessa della sua velocità originale - 1000 mph!

Tuttavia, se hai sparato a un proiettile in avanti mentre stavi in ​​un treno che viaggiava anche a 1000 miglia all'ora, il proiettile sembra ancora viaggiare così veloce come quando il treno era fermo?

La risposta è si!

Sparare un proiettile nella direzione di andata

(Credito fotografico: Lukas Gojda / Shutterstock)

Nel caso precedente, eri fermo in un treno che non si muoveva affatto, quindi la velocità relativa tra te e il treno era zero. In questo caso, il treno si muove a 1000 miglia all'ora; visto che sei nel treno stesso, stai viaggiando alla velocità del treno (1000 mph). In effetti, la velocità relativa tra te e il treno torna ad essere zero. Questo è il motivo per cui, a te, il proiettile apparirebbe perfettamente normale mentre si muoveva nella direzione in avanti.

Tuttavia, considera l'individuo fermo sul terreno quando spari il proiettile nella direzione in avanti. Cosa avrebbero osservato? Sarebbe diverso da ciò che osservi?

Si lo sarà! Per una persona ferma a terra, il proiettile sembrerebbe viaggiare a 2000 mph. Dato che la persona è ferma sul terreno, la velocità relativa tra loro e il treno (che si sposta a 1000 mph) è di 1000 mph. Inoltre, rispetto al treno, la velocità del proiettile è di 1000 miglia all'ora. Pertanto, rispetto al suolo, la velocità del proiettile è di 2000 mph (1000 mph + 1000 mph).

Sparare un proiettile nella direzione opposta

In quel caso, a una persona ferma a terra, la velocità del proiettile sembrerebbe essere zero. Questo perché quando il proiettile e il treno viaggiano con la stessa velocità, ma in direzioni opposte, la loro velocità relativa risultante si annulla e diventa zero.

La velocità relativa è solo un singolo costituente di un vasto campo che si occupa dei moti relativi tra diverse grandezze fisiche. Si scopre che ti occupi di questi ogni giorno in qualche modo. Guarda il mondo intorno a te e cerca di individuare il maggior numero possibile di queste affascinanti relazioni fisiche!

Riferimenti: