Archief - Snelheid vanop ander voorwerp.

Terror Factor · 20 mei 2006

Een vriend en ik hadden laatst een discussie:

Als je een voorwerp vanop een ander voorwerp in beweging lanceert, hoe snel gaat het gelanceerde voorwerp dan?

Stel dus dat je vanuit een raket(in de ruimte, dus gewichtsloosheid, geen weerstand van lucht enz.) een andere raket lanceert, of een kogel of een pijl ofzo afschiet, gaat die andere raket/kogel/pijl dan sneller dan de raket waarvan je lanceerde?

Dus:

Raket 1 vliegt 48000 km per uur(maximumsnelheid dat mens ooit gehaald heeft, meen ik me te herinneren?)(zijn motoren trouwens nodig om die snelheid aan te houden? Normaal toch niet, omdat er geen weerstand is, dus eens die snelheid bereikt,kan je de motoren uitschakelen? In dat geval: zou je dan niet altijd sneller en sneller gaan als je de motoren ingeschakeld houdt?)
Vanop raket 1 die 48000 km/u vliegt,lanceer je een andere raket die normaal 20000km/u vliegt. Gaat raket 2 dan 48000+20000 km/u vliegen, of gaat die gewoon 20000 km/u vliegen?

Hetzelfde kan je doen met een kogel: kogel afschieten van raket,dus volgens die vriend, zou die kogel dan "snelheid van kogel"+"snelheid raket" moeten vliegen.

Op aarde zou dit moeilijk aan te tonen zijn,door allerlei krachten enz die dan op de kogel inwerken.

Dan had ik nog een vraag daarop: stel dat je een blikje ofzo uit het raam van je ruimteschip gooit(lol, I know, maar stel

), dan zou dat blikje evensnel moeten vliegen als de raket, omdat de snelheid niet vermindert doordat er geen weerstand is in de ruimte?

Het lijkt me redelijk moeilijk om voor te stellen, het blikje zou dan gewoon langs de raket moeten zweven?

Nu, we hebben deze vraag ook aan onze leraar van wiskunde gesteld(geeft in de 6 en 8 uur les in 5e en 6e jaar), en hij meende zich te herinneren dat de kogel dan zo snel als de raket+normale kogelsnelheid zou vliegen.

Thx

Spliffsnatcher · 20 mei 2006

Zonder luchtweerstand of enige andere weerstand is het vrij simpel

voorwerp 2 zat vast aan voorwerp 1 dus heeft snelheid 1 + VERSNELLING van voorwerp zelf = uiteindelijke snelheid voorwerp 2

Dus blikje zweeft langs de raket ja. maar als je het smijt zal het verder en verder weg drijven.

Maar dan hou je wel geen rekening met afstoting. Actie is reactie = voor je een kogelaf dan ga jij achteruit. Vuur je op een raket een andere raket af dan gaat de ene achteruit en de andere vooruit. Voor je de raket pas af wanneer hij buiten de andere raket hangt dan gaat die wel vooruit gaan zonder raket 1 te storen.

virtualdude · 20 mei 2006

Terror Factor zei:
Hetzelfde kan je doen met een kogel: kogel afschieten van raket,dus volgens die vriend, zou die kogel dan "snelheid van kogel"+"snelheid raket" moeten vliegen.

Stel.
Je zit in een bus die rijdt aan 80Km/u
Jij als passagier stapt tegen 5 Km/u naar voor in die bus.

Welke snelheid stap je reëel voor de buitenstaander.

Idd => 85km/u

Dan had ik nog een vraag daarop: stel dat je een blikje ofzo uit het raam van je ruimteschip gooit(lol, I know, maar stel ), dan zou dat blikje evensnel moeten vliegen als de raket, omdat de snelheid niet vermindert doordat er geen weerstand is in de ruimte?

zoals hierboven. Let op met gooien in de ruimte.
Als je de blik loslaat naast de schip dan zal hij volgen. Als je gooit dan gaat hij een extra impuls krijgen naar de gooirichting

Ether · 20 mei 2006

Wat ik denk:
Je raket heeft een snelheid van 48000km/u, andere raket zit daar op vast
Nu, op een bepaald moment moe je dus die raket lanceren, maar dan heeft die een snelheid van 0km/u toch? dus gaat dien daar gewoon hangen, en zo geleidelijk aan versnellen naar 48000km/u..

Kzal et je binnen 2 dagen weten te zeggen, dan zittek aan het einde van m'n cursus fysica, en kmeen mij te herinneren da wij daar iets van gezien hebben

virtualdude · 20 mei 2006

Ether zei:
Nu, op een bepaald moment moe je dus die raket lanceren, maar dan heeft die een snelheid van 0km/u toch? QUOTE]
Nee.
Je gaat toch niet spontaan en vertraging naar snelheid 0 creeeren.

In je wagen tegen 120Km/u beweegt de passagier ook tegen 120Km/u é.

een 100 meter sprint zal sneller gaan in een bus want je hebt de initiele snelheid al

The Black Adder · 20 mei 2006

als ge op een raket aan 48 Mm/h zit en daar zit een andere raket aan vast, dan heeft die een beginsnelheid van 48 Mm/h. Als ge die 2de raket dan laat versnellen, dan gaat ze sneller gaan dan die waarop gij zit he.

dat is onderscheid tussen relatieve snelheid en absolute snelheid. in het busvoorbeeld: uw relatieve snelheid t.o.v.de bus is 5 km/h , maar uw absolute snelheid is 85 km/h

algemeen kunt ge zeggen: absolute snelheid = relatieve snelheid + sleepsnelheid
(alle 3 vectoren)

sleepsnelheid is simpel uitgelegd de snelheid van uw assenstelsel, in dit geval de snelheid van de bus.

killgore · 20 mei 2006

The Black Adder zei:
als ge op een raket aan 48 Mm/h zit en daar zit een andere raket aan vast, dan heeft die een beginsnelheid van 48 Mm/h. Als ge die 2de raket dan laat versnellen, dan gaat ze sneller gaan dan die waarop gij zit he.

dat is onderscheid tussen relatieve snelheid en absolute snelheid. in het busvoorbeeld: uw relatieve snelheid t.o.v.de bus is 5 km/h , maar uw absolute snelheid is 85 km/h

algemeen kunt ge zeggen: absolute snelheid = relatieve snelheid + sleepsnelheid
(alle 3 vectoren)

sleepsnelheid is simpel uitgelegd de snelheid van uw assenstelsel, in dit geval de snelheid van de bus.

eigenlijk is het:
absolute snelheid = (a+b)/(1+ab/c²)

met a,b uw relatieve en sleepsnelheid en c uw lichtsnelheid.

Heel de speciale relativiteitstheorie is eigenlijk opgebouwd vanuit deze probleemstelling

.

Spliffsnatcher · 20 mei 2006

killgore

we zullen het hier maar op newtoniaanse fysica houden zeker, anders zijn we nog niet thuis met deze topic

Want dan zie ik de vragen weer komen en wat gebeurt er als die raket net geen lichtsnelheid heeft en andere wordt afgevuurd.

Ether · 20 mei 2006

Spliffsnatcher zei:
killgore

we zullen het hier maar op newtoniaanse fysica houden zeker, anders zijn we nog niet thuis met deze topic

Want dan zie ik de vragen weer komen en wat gebeurt er als die raket net geen lichtsnelheid heeft en andere wordt afgevuurd.

Tis da da we gezien hebben in fysica

@Black adder en killgore enzo

:
maar na een tijdje gaat die raket dan toch weer aan 48000km/u gaan? Dus eerst zal em versnellen, dus zal em een tijdje rapper gaan dan de oorspronkelijke raket, om dan uiteindelijk even rap te gaan (waarbij raket 2 wel een afstand x voor raket 1 vliegt)
of niet?

Dieleman_F · 20 mei 2006

Ik betwijfel het

, aangezien er niets is die die racket afremt, best nog eens je fysica studeren ethertje

killgore · 20 mei 2006

Spliffsnatcher zei:
killgore

we zullen het hier maar op newtoniaanse fysica houden zeker, anders zijn we nog niet thuis met deze topic

Want dan zie ik de vragen weer komen en wat gebeurt er als die raket net geen lichtsnelheid heeft en andere wordt afgevuurd.

Inderdaad, maar wou het toch even vermelden

.

Voor menselijke snelheden kan je idd gewoon a+b gebruiken

.
@Ether, het is dus zo:
1) je hebt raket 1 die raket 2 bevat, die aan snelheid a (=48000 km/h) vliegen ALS GEHEEL. Dus zowel raket 1 als raket 2 hebben snelheid a, raket 2 heeft echter t.o.v. raket 1 een snelheid 0, net zoals raket 1 tov raket 2 snelheid 0 heeft.
2) Raket 1 lanceert raket2, dit wilt zeggen: hij geeft raket 2 een versnelling mee en koppelt hem los van zichzelf.
2a)Stel dat deze versnelling 0 is (loskoppeling), dan krijgen we van 1 geheel dat tegen snelheid a vliegt gewoon 2 losse stukken die tegen snelheid a verdervliegen. Dus zowel raket 1 als raket 2 vliegen dan tegen 48000 km/h, enkel zullen ze tegen elkaar lijken stil te hangen.
2b)Stel dat uw versnelling groter is dan 0, dan zal die 2e raket wegbewegen van de 1e raket, maar je moet er rekening mee houden dat zijn beginsnelheid bij de lancering 48000 km/h was en niet 0km/h

Analoog vraagstuk, hoe gaat het spoor van een bommenwerper eruit zien:

Code:

     -
    -
   -
  -
 -
-

of

Code:

-
-
-
-
-
-

Het 2e is hier het juiste antwoord, om exact dezelfde redenerign, die bommen worden gewoon losgekoppeld, maar behouden dezelfde snelheid als het vliegtuig.

Terror Factor · 20 mei 2006

virtualdude: daar had ik ook aan gedacht, maar daar zit je vast in de bus, eens dat je van de bus afstapt, dan ga je nog maar 5km/u.
En aangezien de raket niet meer vasthangt aan de andere raket als ze gelanceerd wordt, zit je met een probleem.

En dan nog iets: als je dus echt sneller zou gaan als je lanceert van in beweging, waarom zijn we dan nog niet sneller gegaan dan 48000 km/u?

Dan had ik ook nog de volgende vraag: stel dat we de lichtsnelheid bijna bereiken: we gaan dus 299999km/s, als we dan een kogel ofzo afschieten, zitten we toch over de lichtsnelheid, als dit klopt. Waarom zou het dan onmogelijk zijn om dit te behalen(buiten materiaal dat niet stevig genoeg is voor zo hoge snelheden). Dit was eigenlijk de oorspronkelijke vraag, maar omdat lichtsnelheid onmogelijk zou zijn, hebben we het een beetje trager gemaakt

EDIT: killgore, hoe bedoel je dat met die bommenwerper? Het bommenspoor is toch zowiezo schuin door de beweging van het vliegtuig en de tijd die tussen het droppen zit. Op aarde is de vraag trouwens niet zo duidelijk, omdat je met de zwaartekracht zit die de bommen nog eens naar beneden laat vallen en luchtweerstand enz. Trouwens,als je als parachutist uit een vliegtuig springt dat 200 km/u vliegt(ik zeg maar iets), dan ga je toch niet op gelijke hoogte(je gaat toch niet gelijk mee met dat vliegtuig, je valt recht naar beneden?) blijven, je valt gewoon.

Bram · 20 mei 2006

Terror Factor zei:
virtualdude: daar had ik ook aan gedacht, maar daar zit je vast in de bus, eens dat je van de bus afstapt, dan ga je nog maar 5km/u.
En aangezien de raket niet meer vasthangt aan de andere raket als ze gelanceerd wordt, zit je met een probleem.

klopt nie eh vriend, als ge van de bus stapt dan staat de bus ook stil eh... dus dan ist normaal da ge dan maar weer 5kmh gaat... als ge van den bus gaat stappen terwijl hem 80 per uur doet dan gaat ge u ferm zeer doen...

killgore · 20 mei 2006

Terror Factor zei:
Dan had ik ook nog de volgende vraag: stel dat we de lichtsnelheid bijna bereiken: we gaan dus 299999km/s, als we dan een kogel ofzo afschieten, zitten we toch over de lichtsnelheid, als dit klopt. Waarom zou het dan onmogelijk zijn om dit te behalen(buiten materiaal dat niet stevig genoeg is voor zo hoge snelheden). Dit was eigenlijk de oorspronkelijke vraag, maar omdat lichtsnelheid onmogelijk zou zijn, hebben we het een beetje trager gemaakt

Daarom dus dat ik mijn reply heb gepost.
Voor dergelijke hoge snelheden mag je niet meer a+b gebruiken, maar de iets ingewikkelder formule van einstein die ik hierboven heb gepost.

Hoe hij daaraan kwam? Door te vertrekken dat lichtsnelheid onafhankelijk is van de referentiepunten en altijd dezelfde constante geeft vind je de lorentztransformaties (moeilijkste stap) en daaruit vind je dan weer zeer snel het additietheorema van einstein voor snelheden.

Over de rest: als jij uit een rijdende bus (pak 50km/h) stapt zal jij nog steeds tegen 50km/h verder vliegen.

Terror Factor · 20 mei 2006

SveltestSword zei:
klopt nie eh vriend, als ge van de bus stapt dan staat de bus ook stil eh... dus dan ist normaal da ge dan maar weer 5kmh gaat... als ge van den bus gaat stappen terwijl hem 80 per uur doet dan gaat ge u ferm zeer doen...

Lol, dat was dus bedoeld als je uit een rijdende bus zou stappen. Natuurlijk gaat dat niet omdat je valt en door de weerstand tot stilstand komt, vandaar dat het in de ruimte te doen is.

@killgore: Oke, spijtig dat het allemaal theoretisch is, ik zou het graag in de praktijk willen zien, waarom zou er een grens moeten zijn. Da's gewoon 299999km/u + 1 km/u.

killgore · 20 mei 2006

Omdat juist die lichtsnelheid constant is.
Stel we bekijken alles vanop de aarde (zoals we meestal doen) en we meten de lichtsnelheid met deftige aparatuur en we vinden 300 000 000 m/s.
Dan meten we de lichtsnelheid vanop een extreem snelle trein die pakweg 20000 m/s (= 72000km/h) gaat, de lichtsnelheid meet daar ook 300 000 000 m/s. Ter info: de trein zelf beweegt zich voor die meetaparatuur aan 0m/s eh

.
Dus, de lichtsnelheid is constant, onafhankelijk van waar we meten (ons referentiepunt), dus NIET relatief.
De werkelijke testen voor die dingen waren iets moeilijker om uit de doeken te doen, maar men kan het dus bewijzen.
Als we ons echter aan het additietheorema van de newtoniaanse mechanica houden: totale snelheid= a+b, dan komen we inderdaad met een probleem dat jij zegt. Stel dat we dan aan iets minder dan lichtsnelheid zouden gaan en we leggen dan een licht op, dan zou dat (uit vorig bewijs) dus met die snelheid van ons + (uit voorgaande proef) lichtsnelheid moeten bewegen, maw: sneller als de lichtsnelheid moeten gaan, maar aangezien de lichtsnelheid juist de snelheid is van een lichtstraal is dit vrij contradictorisch!

Daaruit heeft men voor de 4dimensionale tijdsruimte (x,y,z,t) transformatieformules opgesteld die men de lorentzstransformaties noemt bij overgang naar een ander referentiepunt. Het voornaamste dat men hier heeft gevonden is dat waar vroeger bij de newtoniaanse mechanica t=t' was bij overgang naar een ander referentie punt (dus de tijd was onafhankelijk van het referentiepunt -> absoluut), t nu NIEt meer onafhankelijk was van de gekozen referentie (tijd -> relatief). Overgang van referentiepunt is hier: bv. overgaan van de aarde naar een bus/trein die beweegt tov de aarde.
De lorentzstransformaties kan je vrij simpel vinden op het inet, ik ga ze hier niet posten want dat is gewoonweg onleesbaar zonder latex.

Dan ging men uit die transformaties de optelling voor snelheden bekijken, of de vraag: "referentiepunt b beweegt met snelheid v1 tov referentiepunt a en object X beweegt met snelheid v2 tov referentiepunt b, wat is de snelheid van X tov referentiepunt a?"
Daaruit vond einstein (via die lorentzstransformaties) bovenstaande formule.

Het voornaamste is dat je moet afstappen met tijd als iets absoluut te aanzien.

The Black Adder · 20 mei 2006

Terror Factor zei:
EDIT: killgore, hoe bedoel je dat met die bommenwerper? Het bommenspoor is toch zowiezo schuin door de beweging van het vliegtuig en de tijd die tussen het droppen zit. Op aarde is de vraag trouwens niet zo duidelijk, omdat je met de zwaartekracht zit die de bommen nog eens naar beneden laat vallen en luchtweerstand enz. Trouwens,als je als parachutist uit een vliegtuig springt dat 200 km/u vliegt(ik zeg maar iets), dan ga je toch niet op gelijke hoogte(je gaat toch niet gelijk mee met dat vliegtuig, je valt recht naar beneden?) blijven, je valt gewoon.

wat killgore wil zeggen is: als nen bommenwerper verschillende bommen na mekaar laat vallen, dat die dan allemaal schoon onder het vliegtuig blijven verdervliegen.

Darth-Falcon · 20 mei 2006

Terror Factor zei:
Een vriend en ik hadden laatst een discussie:

Als je een voorwerp vanop een ander voorwerp in beweging lanceert, hoe snel gaat het gelanceerde voorwerp dan?

Stel dus dat je vanuit een raket(in de ruimte, dus gewichtsloosheid, geen weerstand van lucht enz.) een andere raket lanceert, of een kogel of een pijl ofzo afschiet, gaat die andere raket/kogel/pijl dan sneller dan de raket waarvan je lanceerde?

Dus:

Raket 1 vliegt 48000 km per uur(maximumsnelheid dat mens ooit gehaald heeft, meen ik me te herinneren?)(zijn motoren trouwens nodig om die snelheid aan te houden? Normaal toch niet, omdat er geen weerstand is, dus eens die snelheid bereikt,kan je de motoren uitschakelen? In dat geval: zou je dan niet altijd sneller en sneller gaan als je de motoren ingeschakeld houdt?)
Vanop raket 1 die 48000 km/u vliegt,lanceer je een andere raket die normaal 20000km/u vliegt. Gaat raket 2 dan 48000+20000 km/u vliegen, of gaat die gewoon 20000 km/u vliegen?

Hetzelfde kan je doen met een kogel: kogel afschieten van raket,dus volgens die vriend, zou die kogel dan "snelheid van kogel"+"snelheid raket" moeten vliegen.

Op aarde zou dit moeilijk aan te tonen zijn,door allerlei krachten enz die dan op de kogel inwerken.

Dan had ik nog een vraag daarop: stel dat je een blikje ofzo uit het raam van je ruimteschip gooit(lol, I know, maar stel ), dan zou dat blikje evensnel moeten vliegen als de raket, omdat de snelheid niet vermindert doordat er geen weerstand is in de ruimte?

Het lijkt me redelijk moeilijk om voor te stellen, het blikje zou dan gewoon langs de raket moeten zweven?

Nu, we hebben deze vraag ook aan onze leraar van wiskunde gesteld(geeft in de 6 en 8 uur les in 5e en 6e jaar), en hij meende zich te herinneren dat de kogel dan zo snel als de raket+normale kogelsnelheid zou vliegen.

Thx

nogal logisch he, als ge aan 48000 km/h vliegt en ge lanceert een raket aan 20000 km/h, dan vliegt die qua absolute snelheid aan 68000 km/h maar relatief tegenover het vliegtuig gezien aan 20000 km/h.

maar stel nu da ge vooruit vliegt en ge lanceert een raket achterwaarts aan 20000 km/h, zou die theoretisch aan - 28000 km/h gaan vliegen (in de realiteit valt ze gewoon naar beneden denk ik).

De weerstand in de ruimte is idd zo goed als nul, eens de gewenste snelheid bereikt is zal men met zo goed als dezelfde snelheid blijven verder vliegen. de motoren van een space shuttle dienen alleen om een versnelling te bekomen die groter is dan 9.81 m/s²

Terror Factor · 20 mei 2006

@killgore: Ja, maar hier neem je iets ontastbaars(licht) om te "lanceren" van een bewegend object. Neem nu is die kogel, dus ruimteschip: 299999,999.. km/s en uwe kogel, die normaal pakweg 4000km/u gaat. Boven lichtsnelheid zou onmogelijk zijn, maar wat gebeurt er dan mee? Die kogel gaat gewoon trager vliegen zodat hij onder de lichtsnelheid blijft, of die gaat verdwijnen ofwat?

@The Black Adder: Oke, thx, daar ga ik dan toch eens op letten, een parachutist valt toch ook niet recht onder het vliegtuig neer(stel dat het vliegtuig dus daadwerkelijk dezelfde richting aanhoudt), ofwel? Ik ga daar echt eens op letten

@Darth-Falcon en alle anderen: Oke, dus het zou kloppen wat hij zei, maar waarom heeft men dan nog nooit sneller gevlogen dan 48k km/u? Het zou dus perfect mogelijk moeten zijn om sneller te gaan,door gewoon een kleine shuttle ofzo te lanceren vanop die andere raket?

En dan het andere ding nog: Raketten ofzo hebben dus geen motorische limiet qua snelheid(in de ruimte) zoals vliegtuigen ofzo? Ze kunnen gewoon blijven versnellen totdat hun brandstof op is?

killgore · 20 mei 2006

Terror Factor zei:
EDIT: killgore, hoe bedoel je dat met die bommenwerper? Het bommenspoor is toch zowiezo schuin door de beweging van het vliegtuig en de tijd die tussen het droppen zit. Op aarde is de vraag trouwens niet zo duidelijk, omdat je met de zwaartekracht zit die de bommen nog eens naar beneden laat vallen en luchtweerstand enz. Trouwens,als je als parachutist uit een vliegtuig springt dat 200 km/u vliegt(ik zeg maar iets), dan ga je toch niet op gelijke hoogte(je gaat toch niet gelijk mee met dat vliegtuig, je valt recht naar beneden?) blijven, je valt gewoon.

Bommen zijn aerodynamisch en de luchtweerstand is echt extreem verwaarloosbaar voor de korte tijd dat die bommen vallen.
Dat van die zwaartekracht telt ook niet aangezien een horizontale beweging (snelheid van de bommen van het vliegtuig gekregen) en een verticale beweging (zwaartekracht) onafhankelijk zijn. Dus die VOORWAARTSE snelheid van de bommen wordt niet beïnvloed door de neerwaartse (verkregen door de zwaartekracht).
Het bomspoor (= vallende bommen) zal zich altijd recht onder het vliegtuigbevinden (als we aannemen dat het vliegtuig met constante snelheid vliegt natuurlijk

).
Een parachutist ondervindt veel meer invloed van de luchtweerstand (voornamelijk door die parachute) en winden maar heeft in eerste instantie ook de snelheid van dat vliegtuig hoor. Het fabeltje dat je onmiddelijk extreem ver achter dat vliegtuig zit (wat je in films ziet) is zever. Hoe zouden ze anders ooit van die duo stuntsprongen (dus 2 verschillende parachutisten) kunnen uitvoeren?

Archief - Snelheid vanop ander voorwerp.

Terror Factor

Legacy Member

Spliffsnatcher

Legacy Member

virtualdude

Legacy Member

Ether

Legacy Member

virtualdude

Legacy Member

The Black Adder

Legacy Member

killgore

Legacy Member

Spliffsnatcher

Legacy Member

Ether

Legacy Member

Dieleman_F

Legacy Member

killgore

Legacy Member

Terror Factor

Legacy Member

Bram

Legacy Member

killgore

Legacy Member

Terror Factor

Legacy Member

killgore

Legacy Member

The Black Adder

Legacy Member

Darth-Falcon

Legacy Member

Terror Factor

Legacy Member

killgore

Legacy Member