science >> Wetenschap >  >> anders

Wat zou er gebeuren als je een pistool zou afschieten op een trein die zo snel als een kogel voortbeweegt?

In een rijdende trein, de snelheid van een kogel is relatief. Emre Baser/Getty Images

Dit is een goede vraag omdat het gaat om het concept van referentiekaders . Het snelle antwoord is dat ten opzichte van jou, de kogel zal altijd met dezelfde snelheid reizen. In andere referentiekaders, echter, onverwachte dingen kunnen gebeuren!

Je hebt misschien gehoord van de eerste wet van Newton:

"Elk lichaam blijft in zijn rusttoestand of in een eenparige beweging in een rechte lijn, tenzij het gedwongen wordt om die toestand te veranderen door krachten die erop worden gedrukt."

We zouden dit een beetje kunnen herformuleren en zeggen dat een lichaam in beweging de neiging heeft om in beweging te blijven en een lichaam in rust de neiging heeft om in rust te blijven tenzij er een externe kracht op inwerkt.

Stel je voor dat je in een perfect soepel rijdende trein zit, met een uniforme snelheid bewegen (niet versnellen of draaien), in een auto zonder ramen. Je zou op geen enkele manier kunnen weten hoe snel je gaat (of als je überhaupt bewoog). Als je een bal recht omhoog gooit, het komt direct weer naar beneden, of de trein nu stilstaat of gaat 1, 000 km/u. Aangezien jij en de bal al met dezelfde snelheid bewegen als de trein, de enige krachten die op de bal inwerken, zijn je hand en de zwaartekracht. Dus de bal gedraagt ​​zich precies zoals hij zou doen als je op de grond zou staan ​​en niet zou bewegen.

Wat betekent dit voor ons wapen? Als het pistool kogels op 1 schiet, 000 mph, dan zal de kogel altijd bij 1 weggaan van het pistool 000 km/u. Als je naar de voorkant van een trein gaat die op 1 rijdt, 000 mph en schiet het pistool naar voren, de kogel zal om 1 uur van jou en de trein af bewegen 000 mph, net zoals het zou zijn als de trein zou worden gestopt. Maar, ten opzichte van de grond, de kogel zal reizen op 2, 000 mph, de snelheid van de kogel plus de snelheid van de trein. Dus als de kogel iets op de grond raakt, het zal raken gaan 2, 000 km/u.

Als je de kogel van de achterkant van de trein schiet, de kogel zal nog steeds van jou en het pistool af bewegen op 1 000 mph, maar nu wordt de snelheid van de trein afgetrokken van de snelheid van de kogel. Ten opzichte van de grond, de kogel zal helemaal niet bewegen, en het zal recht op de grond vallen.

Wat is waar voor kogels, echter, is niet waar voor sommige andere dingen die je zou kunnen "schieten" vanaf de voorkant van de trein. Een goed voorbeeld is geluidsgolven . Als u de stereo in uw woonkamer aanzet, geluidsgolven "schieten" uit de luidspreker met de snelheid van het geluid - ongeveer 700 mph. De golven planten zich met die vaste snelheid door de lucht voort, en ze kunnen niet sneller. Dus als je een speaker aan de voorkant van de 1, 000 mph trein, de geluidsgolven zullen de trein niet verlaten om 1 uur 700 km/u. Ze kunnen niet sneller gaan dan de snelheid van het geluid. Dit is de reden waarom vliegtuigen die sneller reizen dan de snelheid van het geluid, sonische knallen veroorzaken.

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

  • Als je een carrousel snel genoeg laat draaien, kun je de rand van de carrousel bijna met de snelheid van het licht laten gaan, zodat de tijd stil stond voor mensen op de carrousel?
  • Hoe machinegeweren werken
  • Hoe railgeweren werken
  • Hoe revolvers werken
  • Hoe Maglev-treinen werken

Meer geweldige links

  • De drie bewegingswetten van Newton