kereta api bergerak laju fizik peluru 618

Selepas menonton puluhan filem aksi yang memaparkan seorang wira melepaskan tembakan ke arah musuhnya di atas kereta api yang sedang bergerak, pernahkah anda memikirkan bagaimana peluru-peluru itu kelihatan kepada orang lain yang melihatnya sambil berdiri di atas tanah (bukan kereta api). 

Sudah pasti melihat insiden tembak-menembak sangat menakutkan, tetapi bagaimanakah penjelasan fizik tentang dua objek bergerak (kereta api dan peluru) mempengaruhi keadaan ini?

Halaju relatif

tembakan peluru

Pertama sekali, kita perlu membuat andaian yang akan diguna pakai dalam keseluruhan artikel ini.

Kita harus menganggap, untuk artikel ini, peluru yang dipersoalkan mempunyai halaju yang sama dengan kereta api (walaupun pada hakikatnya, kebanyakan peluru bergerak lebih laju daripada kereta api).

Jika anda berada di bahagian hadapan sebuah kereta api yang tidak bergerak, dan anda menembak peluru yang bergerak dengan kelajuan 1000 batu sejam, sudah tentu peluru tersebut akan bergerak menjauhi anda pada kelajuan 1000 kilometer sejam.

babak berlari di kereta api

Tambahan pula, peluru itu akan kelihatan seperti bergerak pada kelajuan yang sama bagi mereka yang berdiri di atas tanah (menghadap ke arah di mana anda menembak peluru tersebut).

Ini kerana anda sedang berada dalam keadaan pegun, sama seperti mereka yang berdiri di atas tanah. Jadi, halaju relatif peluru tersebut kekal sama dengan halaju asalnya, iaitu 1000 kilometer sejam.

Walau bagaimanapun, jika anda menembak peluru ke arah hadapan ketika berdiri dalam sebuah kereta api yang juga sedang bergerak dengan kelajuan 1000 kilometer sejam, adakah peluru tersebut masih kelihatan sepantas seperti ia ditembak ketika kereta api berada dalam keadaan pegun?

Jawapannya adalah ya.

kelajuan peluru

Dalam kes sebelumnya, anda berdiri dalam kereta api yang tidak bergerak sama sekali, jadi halaju relatif antara anda dan kereta api adalah sifar.

Dalam kes kedua ini, kereta api bergerak pada kelajuan 1000 kilometer sejam. Oleh kerana anda berdiri dalam kereta api ini, anda juga bergerak pada kelajuan sama dengan kereta api (1000 kmj).

Dengan ini, halaju relatif antara anda dan kereta api sekali lagi menjadi sifar. Inilah sebabnya, bagi anda, peluru akan kelihatan normal kerana ia bergerak ke arah hadapan.

Bagaimanapun, pertimbangkan kedudukan individu yang berdiri pegun di atas tanah apabila anda menembak peluru ke arah hadapan. Apa yang akan mereka perhatikan? Adakah ia berbeza dari apa yang anda perhatikan?

Jawapannya sekali lagi, adalah ya.

tembak pistol dalam kereta api

Bagi mereka yang berdiri pegun di atas tanah (bukan dalam kereta api), peluru itu akan kelihatan seperti bergerak pada kelajuan 2000 kmj.

Dalam hal ini, halaju relatif di antara individu tersebut dan kereta api (bergerak pada 1000 kmj) adalah 1000 kmj.

Di samping itu, berkadaran dengan kereta api, kelajuan peluru adalah 1000 kmj. Oleh itu, berkadaran dengan tanah, kelajuan peluru adalah 2000 kmj (1000 kmj + 1000 kmj).

Menembak peluru ke arah yang bertentangan

Untuk merumitkan lagi keadaan, bagaimana jika peluru itu ditembak ke arah yang bertentangan dengan pergerakan kereta api?

Dalam kes ini, bagi orang yang berdiri pegun di atas tanah, kelajuan peluru itu akan menjadi sifar.

Ini kerana apabila peluru dan kereta api bergerak dengan kelajuan yang sama, tetapi dalam arah yang bertentangan, halaju realtif paduan terhasil dan menjadi sifar.

Halaju relatif hanyalah satu unsur tunggal dalam bidang berkaitan dengan gerakan relatif antara kuantiti fizikal yang berbeza.

Ternyata kita berhadapan perkara ini setiap hari dalam pelbagai jenis bentuk. 

Rujukan:

1. Hyper Physic

2. University of Nebraska

3. How Stuff Works


tags : , , , ,



Hakcipta iluminasi.com (2017)