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Que se passerait – il si vous tiriez une arme à feu sur un train roulant aussi vite qu’une balle?

Sur un train en mouvement, une balle de vitesse est relative. Emre Plus vil/Getty Images

C’est une bonne question, car elle implique la notion de cadres de référence. La réponse rapide est que par rapport à vous, la balle va toujours à la même vitesse. Dans d’autres cadres de référence, cependant, des choses inattendues peuvent arriver!,

Vous avez peut-être entendu parler de la première loi de Newton:

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« Tous les corps persiste dans son état de repos ou de mouvement uniforme en ligne droite, à moins qu’il ne soit contraint de changer cet état par les forces impressionné sur elle., »

Nous pourrions reformuler ce un peu et dire qu’un corps en mouvement tend à rester en mouvement et un corps au repos tend à rester au repos, à moins sollicité par une force extérieure.

Imaginez que vous êtes sur un train à grande vitesse parfaitement lisse, se déplaçant à une vitesse uniforme (ne pas accélérer ou tourner), dans une voiture sans fenêtres. Vous n’auriez aucun moyen de savoir à quelle vitesse vous allez (ou si vous vous déplaciez du tout). Si vous lancez une balle en l’air, elle redescendra directement, que le train soit immobile ou à 1 000 km / h., Puisque vous et la balle vous déplacez déjà à la même vitesse que le train, les seules forces agissant sur la balle sont votre main et la gravité. Ainsi, la balle se comporte exactement comme si vous étiez debout sur le sol et ne bougez pas.

Alors qu’est-ce que cela signifie pour notre fusil? Si le pistolet tire des balles à 1 000 mph, la balle s’éloignera toujours du pistolet à 1 000 mph. Si vous allez à l’avant d’un train qui se déplace à 1 000 km / h et tirez le pistolet vers l’avant, la balle s’éloignera de vous et du train à 1 000 km / h, tout comme si le train était arrêté., Mais, par rapport au sol, la balle se déplacera à 2 000 mph, la vitesse de la balle plus la vitesse du train. Donc, si la balle frappe quelque chose au sol, elle le frappera à 2 000 km / h.

Si vous tirez la balle à l’arrière du train, la balle sera toujours éloigne de vous et le pistolet à 1 000 km / h, mais maintenant, la vitesse du train se soustraire de la vitesse de la balle. Par rapport au sol, la balle ne bougera pas du tout et tombera directement au sol.,

ce qui est vrai pour les balles, cependant, ne l’est pas pour d’autres choses que vous pourriez « tirer » de l’avant du train. Les ondes sonores en sont un excellent exemple. Si vous allumez la chaîne stéréo de votre salon, les ondes sonores « sortent » du haut-parleur à la vitesse du son something quelque chose comme 700 mph. Les ondes se propagent dans l’air à cette vitesse fixe, et elles ne peuvent pas aller plus vite. Donc, si vous placez un haut-parleur à l’avant du train de 1 000 mph, les ondes sonores ne quitteront pas le train à 1 700 mph. Ils ne peuvent pas aller plus vite que la vitesse du son., C’est la raison pour laquelle les avions voyageant plus vite que la vitesse du son créent des booms sonores.

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