相對速度

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簡介

相對速度是透過評估在相同方向上行駛的兩件移動物體的速度差來計算的。當移動物體沿相反方向移動時，會計算兩個物體的速度來計算沿不同方向移動的物體的相對速度。

什麼是相對速度？

相對速度的概念適用於兩個或多個物體以一定速度沿相同或不同方向運動的情況。因此，相對速度可以定義為計算一個運動物體相對於另一個以相同速度運動的物體的速度的概念。

例如，如果兩個人沿相反方向跑步，則可以根據另一個靜止物體計算一個人的相對速度，因為物體在同一時間沿不同方向運動。因此，相對速度可以描述為一個運動物體相對於另一個靜止物體的速度。

計算相對速度的方法

在物體沿相同方向運動和物體沿相反方向運動的情況下，相對速度的計算方法不同。在計算沿相同方向運動的物體的相對速度時，計算物體之間的速度差。另一方面，在計算沿相反方向運動的物體的相對速度時，會將不同物體的速度相加（陳等，2021）。

例如，如果第一個物體的速度為 x km/h，第二個物體的速度為 y km/h，那麼這裡物體的相對速度將是 ${(x\: -\: y) \:km/h\: [x \:\gt\: y]}$

圖 1：相對速度

在計算物體相遇之間的時間時，會應用行駛距離/相對速度的公式。例如，對於物體 x 和物體 y，時間將是 $dkm/(x\: - \:y) \:km/h$

在計算兩個物體以一定相對速度行駛時經過的時間時，時間用 t 表示（Suresolv，2022）。

相對速度計算中常見的問題

相對速度的計算可以分為三種類型的問題；第一個與船隻上游和下游的相對速度有關。

• 第二個與基於相對速度的火車行駛時間和相遇時間有關。第三個是基於比率的問題，在計算運動物體或物體的相對速度時（Murray、Gabbett 和 Townshend，2018）。

與船舶和水流相關的問題

在船舶和水流的情況下，河流的速度是介質，而船舶的速度並不恆定。因此，當水是靜止的或有一定的流動時，它取決於兩種不同的情況，這兩種情況都與船舶和水流有關。

圖 2：船隻中的上游和下游

根據上圖，當船逆水流方向行駛時，它向上遊行駛，然後它順水流方向行駛，它停在下游。基於這兩種情況，船的相對速度不同。為了計算上游，應用 $(u \:- \:v) \:km/h$，而對於下游，公式為 $(u \:+\: v)\: km/h$（Physicstutorials，2022）。

相遇時間和旅行時間問題

在這種型別的相對速度問題中，它需要兩個以一定速度沿相同方向或相反方向運動的物體。在這裡，當兩個物體以相同的速度開始彼此運動時，物體的相遇點也應該相同（陳等，2021）。

圖 3：火車中的時間和距離

這裡，覆蓋的距離彼此成正比。例如，在上圖中，兩列火車（S1 和 S2）沿相同方向以相同的速度行駛。因此，當這兩列火車在某一點相遇時，它們到達相遇點的時間應該相同。

基於比率的問題

當兩個物體以相同的速度沿相同方向運動時，可以指出基於比率的問題。例如，如果物體 A 以相同的速度朝物體 B 運動，反之亦然，則兩個物體的速度比將是 A：B。這裡，彼此到達的時間可能不同，但兩個物體的速度將保持不變。

結論

相對速度是計算兩個物體以一定速度沿相同方向或相反方向運動的速度的概念。時間在計算朝向或彼此相反運動的人或物體的相對速度時起著至關重要的作用。在評估沿相同方向或彼此相反方向運動的物體的相對速度時，計算相對速度遵循諸如船舶和水流、火車的時間和距離以及基於比率的問題等問題。

常見問題

Q1. 相對速度的概念是如何運作的？

答：相對速度是兩個運動物體或物體以相同或相反方向彼此移動的速度。它透過在不同條件下計算差異和時間來運作。

Q2. 平均速度和相對速度之間基本的區別是什麼？

答：平均速度是兩個物體或物體整個旅程的速度。相對速度是沿相同或相反方向運動的速度差。

Q3. 使用相對速度計算時間的公式是什麼？

公式為 t = 相對速度 * 時間。這裡，公式的視覺表示類似於 $(x\: -\: y)km /h * t$