標題: [趣味] 時速100公里的車上反方向丟時速100公里的球! [列印本頁]
作者:
beanyar 時間: 2008-6-11 09:39 PM 標題: 時速100公里的車上反方向丟時速100公里的球!
http://tw.youtube.com/watch?v=1gDkaZ-JA20&eurl=http://www.c2.club.tw/redirect.php?tid=28107&goto=newpost
結果~蠻神奇的~~@@
作者:
chinghao 時間: 2008-6-11 09:48 PM
球的速度是0 km
作者:
小鄧 時間: 2008-6-11 09:49 PM
跟我想的一樣!
作者:
2223 時間: 2008-6-11 09:53 PM
力量被抵銷掉了 蠻新奇的知識的
作者:
CokeFever 時間: 2008-6-11 09:54 PM
可是如果車子是持續維持在100km/hr,
球要反方向丟成瞬間速度100km/hr, 有可能嗎? 丟球應該是加速度...
球還是往前滾, 所以代表投球機沒有辦法發出瞬間達到100km/hr的球...
作者:
生活節奏 時間: 2008-6-11 09:56 PM
應該是真空狀態吧
作者:
beanyar 時間: 2008-6-11 10:15 PM
物理原理...0.0...
往後丟100km/h的球是以車做基準的，
所以在馬路上看剛好抵銷。
就像坐在車上往上丟東西，
坐在車裡的感覺是垂直落下，
而在車外的路上看球是跟著車往前跑。
球的行進已經是以100KM前進了~~
在以時速100KM往反方向發射...
就抵消囉~~
至於為啥往前滾~~我覺得純粹是發球機帶給球的旋轉..
落地後因為後旋的關係~~往車子行進的方向彈而已
作者:
Ben.chung 時間: 2008-6-11 10:22 PM
大家都好厲害喔 ! 又讓小弟上了一課 ... 
作者:
a290861 時間: 2008-6-11 10:41 PM
發球機瞬間可達時速100公里~可是別忘記了~球是從0加速到100~跟車子定速100公里來說~事實上球速仍有些微時間~小於100公里~因由於小於車子時速100公里的慣性力量~因此球還是朝車子行進的方向滾動o
作者:
連結車 時間: 2008-6-11 10:55 PM
beanyar 發表：
物理原理...0.0...
往後丟100km/h的球是 ...
我覺得是車子的氣流把球給帶往那個方向滾動~
作者:
love0933151 時間: 2008-6-11 11:05 PM
真是個 申論題....
作者:
躍 時間: 2008-6-11 11:12 PM
個人覺得球射出的瞬間因該不到100km
球在車速100km的氣流下被完全蓋過,就好比在車上隨手丟出垃圾,
如果球速大於車速100km以上,那是不是球速會加倍
假設把球換成子彈射出會怎樣?我覺得因該是射程加倍
作者:
mikehu 時間: 2008-6-11 11:12 PM
前面已經有人說過了,球在旋轉啦~
很簡單,假設他是速度沒有平衡,又或者是被車子的氣流牽引,
那球在第一次落地前,就應該是朝向車子的運行方向運動,
而不是接觸地面之後,才"變成"朝車子運行方向運動,
所以說,會向前跑是因為那顆球被發測射出去後,除了移動之外,
還有轉動的關係,就像地球有公轉有自轉一樣!
作者:
Odin 時間: 2008-6-11 11:29 PM
mikehu 發表：
前面已經有人說過了,球在旋轉啦~
很簡單 ...
贊成啦....
就是這樣吧...
作者:
bird_dancy 時間: 2008-6-11 11:49 PM
beanyar 發表：
物理原理...0.0...
往後丟100km/h的球是 ...
+1, 大體上就是這麼回事...
至於落地會向車子跟過去, 有幾種解釋:
1. 球被拋出後的 spin (自旋) 方向造成之結果
2. 車子以 100km/h 行駛, 車尾後方拉出一個低壓區, 氣流會往車方尾部跟過去
3. 車速跟發球機有很微小的差異, 例如車速是 100.5km/h, 發球機是 99.8km/h, 相抵後形成 0.7km/h 對地速度
有些人可能會想到球應該浮在空中三四秒才落下, 其實不至於... 球在車子上跟著車跑時, 球對車子的相對速度是 0km/h, 而球對地的速度則是 100km/h, 也就是, 球體本身是有存在運動慣性量的, 而此慣性量的方向與車子一致, 速度也與車子一致, 賦與球運動慣性量的是車子 (或說是引擎)...
發球機提供的能量, 作用在球上, 等於瞬間把車子賦與球的慣性量瞬間沖銷掉, 會形成球瞬間相對車子的速度拉升到 -100km/h, 而對地則成為 0km/h (100 + (-100) = 0), 也就是對地來說, 它是不動的, 唯一作用在球身上的力, 只剩重力, 也就是恆常地心引力, 使球如平常地下墜...
這問題就像兩台重量一樣的車子, 一台用時速 120km/h 去追撞另一台時速 110km/h 的車, 撞擊損傷相對不嚴重, 因為兩者相對速度是 10km/h, 而兩台車各以時速 30km/h 正面對撞時, 撞擊損傷會前追撞來得嚴重...
作者:
robert0405 時間: 2008-6-11 11:56 PM
嗯～～～
雖然是開小貨車～～
還是要穿賽車服～～
作者:
ethan119 時間: 2008-6-12 12:26 AM
bird_dancy 發表：
+1, 大體上就是這麼回事...
1. 球被拋出後的 spin (自旋) 方向造成之結果
2. 車子以 100km/h 行駛, 車尾後方拉出一個低壓區, 氣流會往車方尾部跟過去
3. 車速跟發球機有很微小的差異, 例如車速是 100.5km/h, 發球機是 99.8km/h, 相抵後形成 0.7km/h 對地速度
至於落 ...
恕刪...
實驗一開始有測球速
那個測速槍就是測量球的初始速度
所以球速其實幾乎完全等於車速
因此抵銷是幾乎成立的
至於往前滾是棒球經過兩個方向相反的輪子發射出去所造成本身的旋轉
這個轉速對地球來說並未被抵銷所以就滾滾滾滾滾滾嚕
因此1.是正解^^
2.跟3.應該是解釋在球射出後到落地中間的橫向移動
作者:
Odin 時間: 2008-6-12 12:36 AM
ethan119 發表：
恕刪...
實驗一開始有測球速
那個測速槍就是測量球的初始速度
所以球速其實幾乎完全等於車速
因此抵銷是幾乎成立的
至於往前滾是棒球經過兩個方向相反的輪子發射出去所造成本身的旋轉
這個轉速對地球來說並未被抵銷所以就滾滾滾滾滾滾嚕
因此1.是正解^^
2.跟3.應該是解釋在球射出後到落地中間的橫向移動
大大可以再看一次喔...
在落下過程中球就已經向前移動了，
並不是垂直落下的...
但是在著地之後，移動速度明顯便快，
所以應該是3著皆可成立才是...
另外...
球速不是每次都會一樣的，
即使這次測試100km/h，下次不見得會是一樣...
而且就算是一樣100km/h，
車速也不能保證是100km/h...(就算是定速都不能保證無誤差了，何況是腳踩的)
作者:
patricklee 時間: 2008-6-12 12:47 AM
慣性運動..........
作者:
sam1204 時間: 2008-6-12 01:27 AM
首先澄清一個觀念
球在空中是不會加速度的
只會減速度
因為要加速度就必須要有持續的動力
而球只在發射一瞬間有發球機作為動力
發射之後在空中沒有持續動力確有空氣阻力及地心引力
因此只會減速而不會加速
所以球只有在發射一瞬間是時速100
隨著發射時間越長速度越掉越多
不過就影片上他的測得方式是在球射出約半秒所的的速度
所以依上述理論應該是他發射時的速度高於時速100公里
然後這半秒降到100公里時所測得的速度
因此他的初速絕對超過100公里
要球加速度只有在墜落時才辦得到
球的重力加上地心引力的持續動力大過空氣阻力而造成加速度....所謂的重力加速度
如果是羽毛你往下丟由於重力相當於空氣阻力因此往下丟他也只是漂在半空中慢慢墜下
水平丟的球只會因為慣性作用在半空中前進
但是會因為空氣阻力而減速然後被地心引力牽引而墜地
車子因為有引擎提供持續動力讓輪胎在地面作功產生反作用力才會加速
球只有在丟出去後越來越慢.......
除非你在大峽谷丟球出去....然後在落到大峽谷地底之前因為地心引力而造成比你丟的一瞬間更快的速度
不過這是極端狀況不在討論之列
言歸正傳~~~
這車子的實驗可以引發三個思考
第一個就是同等速度時的狀況
第二就是如果高於車速的狀況
第三就是如果低於車速的狀況
第一個狀況影片已經演譯出來....兩速相抵第三者看到時速為0因此球會發射後不考慮其他外力會垂直落下(不過車上的人往後看會是時速200公里的球速落下,但第三者會看到時速為0落下)這就是狹義相對論
車 球
↓
--------------點-----------
而第二如果速度高於車速(假設球速200公里)由於相抵球也會以時速100公里往後飛然後落下....不過車內人會看到300公里的球往後飛
車 球
↓
--------------點-----------
至於第三如果球速是50公里.....那球落地時會比球速100公里的落點後移....車上人看到事實速150公里落地
第三人則是看到時速50公里落地
車 球
↓
--------------點-----------
以上牛頓的慣性定律及愛因斯坦的相對論論述是在不受任何外力干預下成立的論述
至於先前說過由於他測速的時機是在球發射過後半秒才測因此球發射初速應該超過100公里(假設105球速)
所以理論上球應該不會垂直落下...而是以五公里球速落下
但是這事一瞬間的事情加上時速五公里落下的球落點實在差不了太多.....因此只是理論上的強調對於實際觀看上沒有太大的差異
還有球會往車子行進方向滾
我想就有如前面幾會說的
因為球射出時造成求得轉動所造成的現象吧
以上為我粗淺的物理認知與解釋
如有錯誤大家討論吧
作者:
ethan119 時間: 2008-6-12 11:08 AM
Odin 發表：
大大可以再看一次喔...
在落下過程中 ...
大大說的是我也不認為他是垂直落下
所以我說抵銷是幾乎成立而2跟3就是你講的球落下中間的往前(橫向)移動
如果仔細算速差造成移動的話應該不會滾那麼遠
如同sam大大說的以105km/h對100km/h相當於速差5km/h~=1.38m/sec
何況球的速度會越來越慢...
所以我是解釋滾那麼遠的原因是1而不是2跟3
這也是我粗淺的認知與解釋
如有錯誤大家一起討論吧^^
作者:
mikehu 時間: 2008-6-12 02:20 PM
ethan119 發表：
大大說的是我也不認為他是垂直落下
所 ...
他不是完全的垂直落下,那主要是因為車子的時速表,甚至控制車子的人,
抑或是球發射出去後的任何些微誤差所造成,基本上只要不要太誇張,
這個誤差是可以忽略的,不然要考慮的東西就太多了,記得大二上理論力學的時候,
連地球是轉動座標系而非靜止座標系,所造成的柯氏力都討論進去計算...
另外前面Sam說錯囉,車上的人仍然和靜止的時候一樣,看到球是以100KPH向後移動
而不是200KPH,基本上這都是古典力學和相對論修正沒有太大的關係!
作者:
sam1204 時間: 2008-6-12 02:34 PM
mikehu 發表：
他不是完全的垂直落下,那主要是因為車子的 ...
是唷~~~謝謝你....又學到了
作者:
bird_dancy 時間: 2008-6-13 12:13 AM
以前有看過一個故事, 說到有一個戰鬥機飛行員 (那種以前世界大戰時用的螺旋漿飛機, 還要戴風鏡穿風衣才能去飛的), 在任務結束飛回自己國家的航程中, 剛巧看到有一顆砲彈居然跟自己同向飛行, 於是他小心靠了過去, 在空中把這顆砲彈抓了下來, 使得自己國家沒被這顆砲彈擊中...
故事是不是真的我也不知道, 可以研究研究~ 跟這個影片的問題有些雷同... 我們可以修改這個影片的命題如下:
1. 發球機固定在路上, 發球速度設定為 100~105km/h
2. 車子繞場一圈加速到 100km/h 定速不變
3. 車子一衝到發球機處, 立刻發球, 發球方向和車子同向
4. 車子可以追上球, 而車上的人可以伸手出去, 輕鬆地把球從空中 "拿" 進來
這一樣也是玩相對速度的遊戲...
而另一個例子是電梯急速往上升, 然後電梯突然急煞車鎖死, 裏面的人會發生什麼事? 答案是裏面的人會突然覺得自己浮起來, 搞不好還會撞上電梯廂天花板... 這仍然是相對速度的遊戲, 生活中有很多這種例子哦~
作者:
sam1204 時間: 2008-6-13 01:03 AM
bird_dancy 發表：
以前有看過一個故事, 說到有一個戰鬥機飛行 ...
飛彈的例子應該是唬爛的
第一飛彈的慣性力道應該不是用手可以改變
第二就算是可以改變
飛彈是持續動力的物體
除非你永遠保持一定的方向攔截
否則只要角度一偏
飛機也會跟著偏離原本角度而造成墜機了
電梯的例子在現實生活上是被採用的
如果想在有地心引力的地球模擬無重力狀態
就是讓巨型空中巴士飛上天空
然後在天空採N字型的上下飛行
當飛在上升後突然改向下飛行
整個機艙就會呈現類無重力狀態一段時間
連在機艙內的水都可以呈現無重力狀態
這是目前美國NASA在地球訓練太空員無重力狀態的方法之一
也有開放一般民眾體驗
但是........貴死人了
作者:
kyaroto 時間: 2008-6-14 10:06 AM
大家都討論的好認真
原理大家都說了, 不再重述.
因為影面中球確實幾乎是垂直落下, 所以前後速度幾乎是相抵銷.
球是在落地瞬間彈起後才往後滾, 所以確實是球在轉.
嗯嗯...
不過我覺得最訝異的地方不是球, 而是人....
為什麼駕駛有安全帶又有安全帽, 護具齊全...
可是後面發球的人卻什麼防護都沒有 ？！
我承認我是來亂的...
作者:
Vanson 時間: 2008-6-16 04:01 PM
bird_dancy 發表：
以前有看過一個故事, 說到有一個戰鬥機飛行 ...
這則故事有聽過
不過接到手的不是飛彈
是一顆子彈..
作者:
Pharaoh 時間: 2008-6-17 12:11 AM
別用太深的理論套就好了
看影片嘛~~~
作者:
mikehu 時間: 2008-6-17 12:26 AM
bird_dancy 發表：
以前有看過一個故事, 說到有一個戰鬥機飛行 ...
的確在一般情況下,這種簡單的問題,可以一體適用伽利略座標轉換!
換一個比較需要思考的問題,一台電梯急速上升的情況下突然停止,
那這時候若一個小朋友,手裡拿這個一個汽球,請問漂浮在空中的物體會如何運動呢?
又可以問這時候,原本飛在電梯空中的蒼蠅(或蚊子),又會如何運動呢?