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あなたは弾丸と同じくらい速く動く電車の中で銃を発射した場合はどうなりますか?

移動する列車では、弾丸の速度は相対的です。 Emre Baser/Getty Images

これは参照フレームの概念が含まれているため、これは良い質問です。 簡単な答えは、あなたに対して、弾丸は常に同じ速度で移動するということです。 その他の参照フレームしかし、予期せぬかなくては知ることができない。,

あなたはニュートンの最初の法則を聞いたことがあるかもしれません:

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“すべての体は、それに感銘を受けた力によってその状態を変更することを余儀なくされない限り、静止状態または直線,”

これを少し言い換えると、動いている体は動き続け、安静時の体は外力によって作用しない限り安静時にとどまる傾向があると言うことができます。

あなたは窓のない車の中で、均一な速度(加速または回転しない)で移動し、完全に滑らかなスピード違反の列車に乗っていると想像してみてください。 あなたはどれくらい速く行っているかを知る方法がありません(またはあなたがまったく動いていた場合)。 場合はスローボールの直線はまっすぐ後ろに下がるかどうかは、電車は座っていたいと思ってい1,000マイル., あなたとボールはすでに電車と同じ速度で動いているので、ボールに作用する唯一の力はあなたの手と重力です。 だから、ボールはあなたが地面に立って動いていない場合とまったく同じように動作します。

それでは、これは私たちの銃にとってどういう意味ですか? 銃が1,000mphで弾丸を撃つ場合、弾丸は常に1,000mphで銃から離れます。 あなたが1,000mphで動いている列車の前に行き、銃を前方に撃つと、列車が停止した場合と同じように、弾丸はあなたと1,000mphで列車から離れます。, しかし、地面に対して、弾丸は2,000mph、弾丸の速度に列車の速度を加えた速度で移動します。 だから、弾丸が地面に何かに当たった場合、それは2,000mphに行くそれを打つでしょう。

あなたが列車の後ろから弾丸を撃つと、弾丸はまだ1,000mphであなたと銃から離れて移動しますが、列車の速度は弾丸の速度から減算されます。 地面に対して、弾丸はまったく動かず、まっすぐに地面に落ちます。,

弾丸の真実は、しかし、あなたが列車の前から”撃つ”かもしれない他のいくつかのものには当てはまりません。 すばらしい例は音波である。 あなたの居間のステレオをつければ、音波は音の速度でスピーカーの”撃つ”–700mphのような何か。 波はその固定速度で空気を通ってpropogate、そして彼らはより速く行くことはできません。 従って1,000mphの列車の前部にスピーカーを置けば、音波は1,700mphで列車を出発しない。 彼らは音の速度よりも速く行くことはできません。, これは、音の速度よりも速く移動する飛行機が衝撃音を作り出す理由です。

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