Takmičenje 6. razred – priprema učenika za takmičenje → Relativna brzina

Relativna brzina

ZADACI

1. Dva pristaništa su jedno od drugog udaljeni 3200𝑚. Ako je brzina broda 13 𝑚 𝑠 u odnosu na reku, a brzina reka 3 𝑚/𝑠 koliko je vremena potrebno brodu da ode od jednog pristaništa do drugog i da se vrati nazad? Zanemari okretanje broda i brod je nastavio kretanje bez zadržavanja u pristaništu.

2. Brzina broda nizvodno je 20 𝑚/𝑠 , a uzvodno 16 𝑚/𝑠 . Izračunaj brzinu broda i brzinu reka.

3. Dva automobila se nalaze na rastojanju2000𝑚i idu jedan drugom u susret. Brzina prvog automobila je54 𝑘𝑚/ℎ, abrzina drugog je90 𝑘𝑚/ℎ. Nakon koliko vremena će se automobili sresti?

4. Dva automobila se nalaze na rastojanju 300m kada je brži automobil počeo da pretiče sporiji. Nakon koliko vremenaće brži automobli stići sporiji ako je brzina jednog automobila54 𝑘𝑚/ℎ, a drugog90 𝑘𝑚/ℎ?

REŠENJA

RELATIVNA BRZINA

To je koncept koji se koristi za opisivanje brzine jednog objekta u odnosu na drugi objekat ili referentni okvir. Ova ideja je ključna u fizici i drugim naučnim disciplinama jer nam omogućava da razumemo kretanje objekata i međusobne odnose u prostoru.

Kada posmatramo kretanje objekata, važno je imati na umu da brzina nije apsolutna. Umesto toga, brzina se uvek odnosi na neki referentni okvir ili drugi objekat. Relativna brzina nam daje informaciju o promeni položaja objekta u odnosu na referentni okvir ili drugi objekat.

Isti pravac i smer

Jedan od najjednostavnijih primera relativne brzine je situacija kada se dva objekta kreću u istom smeru. Ako su brzine ta dva objekta v1 i v2, tada je njihova relativna brzina jednaka razlici između njihovih brzina: relativna brzina = v1 – v2. Na primer, ako prvi objekat putuje brzinom od 30 km/h, a drugi objekat putuje brzinom od 20 km/h u istom smeru, njihova relativna brzina će biti 10 km/h (30 km/h – 20 km/h).

Suprotan pravac i smer

U slučaju kada se objekti kreću u suprotnim smerovima, relativna brzina se računa kao zbir njihovih brzina: relativna brzina = v1 + v2. Na primer, ako prvi objekat putuje brzinom od 40 km/h, a drugi objekat putuje brzinom od 30 km/h u suprotnim smerovima, njihova relativna brzina će biti 70 km/h (40 km/h + 30 km/h).

Ketanje broda po reci

Kretanje brodova po reci je interesantno jer se uključuju dve komponente brzine: brzina broda u odnosu na samu vodu reke (takođe poznata kao brzina broda kroz vodu) i brzina vode reke. Relativna brzina (RB) broda se tada dobija kombinovanjem ove dve brzine.

Nizvodno kretanje broda

Kada brod kreće nizvodno (u istom smeru kao i brzina vode), relativna brzina će biti zbir brzine broda kroz vodu i brzine vode reke. Na primer, ako brzina broda kroz vodu iznosi 10 km/h, a brzina vode reke je 5 km/h, RB broda će biti 15 km/h.

Uzvodno kretanje broda

Kada brod kreće uzvodno (suprotno od brzine vode), relativna brzina će biti razlika između brzine broda kroz vodu i brzine vode reke. Na primer, ako brzina broda kroz vodu iznosi 10 km/h, a brzina vode reke je 5 km/h, RB broda će biti 5 km/h.

Primena

Ključna je za razumevanje mnogih fenomena u fizici, kao što su sudari, interakcije između tela, međuplanetarno kretanje i mnogi drugi. Njeno razumevanje omogućava nam da pravilno analiziramo i predvidimo kretanje objekata i interakcije između njih.

Ukratko, to je koncept koji nam omogućava da merimo brzinu jednog objekta u odnosu na referentni okvir ili drugi objekat. Ona nam omogućava da razumemo promene položaja i kretanje objekata u prostoru. Kada se objekti kreću u istom smeru, relativna brzina se dobija oduzimanjem brzine jednog objekta od brzine drugog objekta. U suprotnom smeru, relativna brzina se dobija sabiranjem brzina objekata.

Od suštinskog značaja u mnogim područjima, uključujući aerodinamiku, astronautiku, navigaciju, optiku i mnoge druge. Na primer, pri planiranju leta svemirskog broda, važno je uzeti u obzir relativnu brzinu u odnosu na ciljnu tačku kako bi se izbegli sudari ili optimalno iskoristila gravitacija za ubrzanje. Takođe, u optičkim sistemima, relativna brzina između izvora svetlosti i posmatrača može uticati na percepciju boje ili frekvencije svetlosti.