aFizyka logo

Składanie prędkości

Składanie prędkości dotyczy dodawania wektorów, które w tym przypadku reprezentują prędkość własną obiektu, prędkość dodatkową (zewnętrzną) działającą na obiekt, w wyniku złożeń tych dwóch wektorów obiekt porusza się z prędkością wypadkową. Ta prędkość wypadkowa jest wektorową sumą prędkości własnej obiektu i prędkości dodatkowej działającej na obiekt.

Przykładem składania prędkości jest problem każdego pływaka chcącego przepłynąć na drugi brzeg rwącej rzeki. Pokazuje to poniższy rysunek

składanie prędkości

Czerwony wektor przedstawia prędkość własną pływaka, jasnoniebieski wektor to prędkość rzeki. Żółty wektor reprezentuje prędkość wypadkową pływaka.

Jest to najprostszy przypadek do rozwiązania, gdyż kierunki składanych wektorów prędkości tworzą kąt prosty. Wystarczy zastosować twierdzenie Pitagorasa i mamy obliczoną wartość prędkości wypadkowej (żółty wektor)

składanie prędkości długość wektora wypadkowego

Gdy kierunki składanych wektorów tworzą dowolny kąt, to wartość ich sumy można obliczyć z poniższej zależności

składanie prędkości długość wektora wypadkowego gdy wektory tworzą kąt

Symulacja składania prędkości

Wpływ dodatkowej prędkości na prędkość własną ciała możesz prześledzić poniższą symulacją

Klinkij na poniższym rysunku, aby uruchomić symulację

Symulacja składania wektorów prędkości

W symulacji masz możliwość zmiany kierunku i prędkości wiatru. Wykonasz to pionowym suwakiem (prędkość wiatru) umieszczonym w górnym lewym rogu oraz ikoną wentylatora (kierunek wiatru)

sterowanie symulacją składania prędkości

Zmianę wartości i kierunku prędkości modelu holownika wykonasz dżojstkiem umieszczonym w prawym górnym rogu

Zmiana wartości i kierunku prędkości modelu holownika symulacja składania prędkości

Dodatkowo aplikacja oprócz widoku 3D zapewnia widok 2D na kierunki składanych wektorów. W symulacji również dopatrzysz się wizualizacji pojęcia dryfu statków czy też okrętów.