सापेक्ष वेग

सापेक्ष वेग ${\vec {v}}_{B\mid A}$ (भी ${\vec {v}}_{BA}$ या ${\vec {v}}_{B\operatorname {rel} A}$) किसी वस्तु या प्रेक्षक B का वेग किसी अन्य वस्तु या प्रेक्षक A के बाकी फ्रेम में है।

शास्त्रीय यांत्रिकी

एक आयाम में (गैर-सापेक्षतावादी)

File:Relative motion man on train.gif

रेलगाड़ी पर रिश्तेदार गति आदमी

हम शास्त्रीय यांत्रिकी में सापेक्ष गति से प्रारंभ करते हैं, (या विशेष सापेक्षता का गैर-परिचय, या शास्त्रीय यांत्रिकी) कि सभी गति प्रकाश की गति से बहुत कम हैं। यह सीमा गैलिलियन परिवर्तन से जुड़ी है। यह आंकड़ा ट्रेन के पिछले किनारे पर एक आदमी को दिखाता है। दोपहर 1:00 बजे वह 10 किमी/घंटा (किलोमीटर प्रति घंटा) की गति से आगे बढ़ना प्रारंभ करता है। ट्रेन 40 किमी/घंटा की गति से चल रही है। यह चित्र आदमी और ट्रेन को दो अलग-अलग समयों पर दर्शाता है: पहला, जब यात्रा प्रारंभ हुई, और एक घंटे बाद दोपहर 2:00 बजे। यह आंकड़ा बताता है कि आदमी एक घंटे की यात्रा (चलने और ट्रेन से) करने के बाद प्रारंभिक बिंदु से 50 किमी दूर है। यह, परिभाषा के अनुसार, 50 किमी/घंटा है, जो बताता है कि इस तरह से सापेक्ष वेग की गणना करने का नुस्खा दो वेगों को जोड़ना है।

चित्र पाठक को यह याद दिलाने के लिए घड़ियों और शासकों को प्रदर्शित करता है कि यद्यपि इस गणना के पीछे का तर्क निर्दोष प्रतीत होता है, यह घड़ियों और शासकों के व्यवहार के बारे में गलत धारणा बनाता है। (एक साथ सापेक्षता देखें या ट्रेन-एंड-प्लेटफ़ॉर्म विचार प्रयोग देखे।) यह पहचानने के लिए कि सापेक्ष गति का यह शास्त्रीय यांत्रिकी मॉडल विशेष सापेक्षता का उल्लंघन करता है, हम उदाहरण को एक समीकरण में सामान्य करते हैं: में सामान्य करते हैं:

$\underbrace {{\vec {v}}_{M\mid E}} _{\text{50 km/h}}=\underbrace {{\vec {v}}_{M\mid T}} _{\text{10 km/h}}+\underbrace {{\vec {v}}_{T\mid E}} _{\text{40 km/h}},$

जहाँ:

${\vec {v}}_{M\mid E}$ पृथ्वी के सापेक्ष मनुष्य का वेग है,

${\vec {v}}_{M\mid T}$ ट्रेन के सापेक्ष मनुष्य का वेग है,

${\vec {v}}_{T\mid E}$ पृथ्वी के सापेक्ष ट्रेन का वेग है।

बी के सापेक्ष A के वेग के लिए पूरी तरह से वैध अभिव्यक्ति में B के संबंध में A का वेग और समन्वय प्रणाली में A का वेग सम्मिलित है जहां B सदैव विराम पर है। विशेष आपेक्षिकता का सिद्धांत इसलिए होता है क्योंकि सापेक्ष वेग के लिए यह समीकरण गलत भविष्यवाणी करता है कि विभिन्न पर्यवेक्षक प्रकाश की गति का अवलोकन करते समय अलग-अलग गति को मापेंगे।

दो आयामों में (गैर-सापेक्षवादी)

File:Relative velocity.svg

शास्त्रीय यांत्रिकी में दो कणों के बीच सापेक्ष वेग

चित्र दो वस्तुओं A और B को निरंतर वेग से गतिमान दिखाता है। गति के समीकरण हैं:

${\vec {r}}_{A}={\vec {r}}_{Ai}+{\vec {v}}_{A}t,$

${\vec {r}}_{B}={\vec {r}}_{Bi}+{\vec {v}}_{B}t,$

जहां सबस्क्रिप्ट i प्रारंभिक विस्थापन (समय पर शून्य के बराबर) को संदर्भित करता है। दो विस्थापन सदिशों के बीच का अंतर, ${\vec {r}}_{B}-{\vec {r}}_{A}$, A से देखे गए B के स्थान का प्रतिनिधित्व करता है।

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