Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:19 • sest 21:35 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 25:18 • Sest 04:56 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 07:07 • Síðdegis: 19:24 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 01:08 • Síðdegis: 13:14 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Eðlisfræði: í daglegu lífi

Hvað gerist ef bíll er á sama hraða og byssukúla ferðast, og maður skýtur úr byssu afturábak? Stoppar kúlan eða heldur hún áfram?

Þorsteinn Vilhjálmsson

Svarið er í stuttu máli hvorki já eða nei heldur "bæði -- og" því að það fer eftir því hvaðan við horfum á það sem gerist.

Hraði kúlunnar miðað við byssuna og þar með bílinn ákvarðast eingöngu af gerð og eðli skots og púðurs. Við reiknum með að byssunni sé haldið fastri miðað við bílinn og skotið sé nákvæmlega lárétt. Kúlan fer því afturábak með þessum tiltekna hraða miðað við bílinn, en bíllinn hreyfist áfram með jafnmiklum hraða miðað við jörðina.

Hraði kúlunnar miðað við jörðina fæst með því að leggja saman hraða kúlu miðað við bíl og hraða bíls miðað við jörð, að teknu tilliti til stefnu hraðanna. Þar sem hraðarnir tveir eru jafnstórir en gagnstæðir er summa þeirra núll, rétt eins og þegar við drögum einhverja tölu frá sjálfri sér eða leggjum saman tölurnar 4 og -4. Láréttur hraði kúlunnar miðað við jörð verður því enginn. Athuganda sem stendur á jörðinni sýnist kúlan standa kyrr í loftinu rétt eftir skotið en síðan fellur hún lóðrétt í átt til jarðar.



Nú getum við líka hugsað okkur að þetta sé bíll með löngum palli og annar maður standi á pallinum nokkrum metrum fyrir aftan hinn sem hleypir skotinu af. Þar sem hann stendur kyrr á pallinum er það hraði skotsins miðað við bílinn sem skiptir sköpum fyrir þennan mann, og hann verður fyrir skotinu rétt eins og mennirnir hefðu báðir staðið á jörðinni.

Athuganda sem stæði á jörðinni mundi hins vegar sýnast seinni maðurinn hreyfast í átt að skotinu sem honum sýnist nokkurn veginn kyrrstætt eins og fyrr er sagt. Örlög mannsins yrðu að sjálfsögðu hin sömu séð frá þessum athuganda.

Enn gætum við til viðbótar velt fyrir okkur hvernig skothvellurinn berst, miðað við að bíllinn sé á ferð í logni og hraði skotsins sé undir hljóðhraða í loftinu. Hvellurinn er hljóð og það er loftið á staðnum sem ber hljóð. Hljóðið berst í allar áttir með föstum hljóðhraða miðað við loftið en hraðinn miðað við athuganda getur verið meiri eða minni ef loftið er á hreyfingu miðað við hann. Loftið er í okkar tilviki á hreyfingu aftur á bak miðað við bílinn og skothvellurinn berst því hraðar í þá átt en ef skotið gerðist á jörðu niðri.

Hvellurinn berst því fyrr en ella til mannsins sem stendur aftar á pallinum. Mennirnir á pallinum skýra þetta með því sem áður var sagt, að loftið er á hreyfingu í sömu stefnu og hljóðið. Athugandi á jörðinni túlkar þetta hins vegar öðru vísi og segir að þessi flýting skothvellsins stafi af því að seinni maðurinn sé á ferð í átt að hljóðgjafanum eða með öðrum orðum til móts við hljóðið.

Skoðið einnig skyld svör:



Frekara lesefni

Albert Einstein, Afstæðiskenningin, Hið íslenzka bókmenntafélag, 1978.

Mynd: HB

Höfundur

Þorsteinn Vilhjálmsson

Þorsteinn Vilhjálmsson

prófessor emeritus, ritstjóri Vísindavefsins 2000-2010 og ritstjóri Evrópuvefsins 2011

Útgáfudagur

18.4.2002

Spyrjandi

Helgi Svanur Guðjónsson

Efnisorð

Tilvísun

Þorsteinn Vilhjálmsson. „Hvað gerist ef bíll er á sama hraða og byssukúla ferðast, og maður skýtur úr byssu afturábak? Stoppar kúlan eða heldur hún áfram?“ Vísindavefurinn, 18. apríl 2002. Sótt 25. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=2322.

Þorsteinn Vilhjálmsson. (2002, 18. apríl). Hvað gerist ef bíll er á sama hraða og byssukúla ferðast, og maður skýtur úr byssu afturábak? Stoppar kúlan eða heldur hún áfram? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=2322

Þorsteinn Vilhjálmsson. „Hvað gerist ef bíll er á sama hraða og byssukúla ferðast, og maður skýtur úr byssu afturábak? Stoppar kúlan eða heldur hún áfram?“ Vísindavefurinn. 18. apr. 2002. Vefsíða. 25. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=2322>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvað gerist ef bíll er á sama hraða og byssukúla ferðast, og maður skýtur úr byssu afturábak? Stoppar kúlan eða heldur hún áfram?
Svarið er í stuttu máli hvorki já eða nei heldur "bæði -- og" því að það fer eftir því hvaðan við horfum á það sem gerist.

Hraði kúlunnar miðað við byssuna og þar með bílinn ákvarðast eingöngu af gerð og eðli skots og púðurs. Við reiknum með að byssunni sé haldið fastri miðað við bílinn og skotið sé nákvæmlega lárétt. Kúlan fer því afturábak með þessum tiltekna hraða miðað við bílinn, en bíllinn hreyfist áfram með jafnmiklum hraða miðað við jörðina.

Hraði kúlunnar miðað við jörðina fæst með því að leggja saman hraða kúlu miðað við bíl og hraða bíls miðað við jörð, að teknu tilliti til stefnu hraðanna. Þar sem hraðarnir tveir eru jafnstórir en gagnstæðir er summa þeirra núll, rétt eins og þegar við drögum einhverja tölu frá sjálfri sér eða leggjum saman tölurnar 4 og -4. Láréttur hraði kúlunnar miðað við jörð verður því enginn. Athuganda sem stendur á jörðinni sýnist kúlan standa kyrr í loftinu rétt eftir skotið en síðan fellur hún lóðrétt í átt til jarðar.



Nú getum við líka hugsað okkur að þetta sé bíll með löngum palli og annar maður standi á pallinum nokkrum metrum fyrir aftan hinn sem hleypir skotinu af. Þar sem hann stendur kyrr á pallinum er það hraði skotsins miðað við bílinn sem skiptir sköpum fyrir þennan mann, og hann verður fyrir skotinu rétt eins og mennirnir hefðu báðir staðið á jörðinni.

Athuganda sem stæði á jörðinni mundi hins vegar sýnast seinni maðurinn hreyfast í átt að skotinu sem honum sýnist nokkurn veginn kyrrstætt eins og fyrr er sagt. Örlög mannsins yrðu að sjálfsögðu hin sömu séð frá þessum athuganda.

Enn gætum við til viðbótar velt fyrir okkur hvernig skothvellurinn berst, miðað við að bíllinn sé á ferð í logni og hraði skotsins sé undir hljóðhraða í loftinu. Hvellurinn er hljóð og það er loftið á staðnum sem ber hljóð. Hljóðið berst í allar áttir með föstum hljóðhraða miðað við loftið en hraðinn miðað við athuganda getur verið meiri eða minni ef loftið er á hreyfingu miðað við hann. Loftið er í okkar tilviki á hreyfingu aftur á bak miðað við bílinn og skothvellurinn berst því hraðar í þá átt en ef skotið gerðist á jörðu niðri.

Hvellurinn berst því fyrr en ella til mannsins sem stendur aftar á pallinum. Mennirnir á pallinum skýra þetta með því sem áður var sagt, að loftið er á hreyfingu í sömu stefnu og hljóðið. Athugandi á jörðinni túlkar þetta hins vegar öðru vísi og segir að þessi flýting skothvellsins stafi af því að seinni maðurinn sé á ferð í átt að hljóðgjafanum eða með öðrum orðum til móts við hljóðið.

Skoðið einnig skyld svör:



Frekara lesefni

Albert Einstein, Afstæðiskenningin, Hið íslenzka bókmenntafélag, 1978.

Mynd: HB...