hastighet

Fysisk størrelse
Etternavn	hastighet
Formel symbol	${\ displaystyle v}$
Størrelse og enhetssystem enhet dimensjon SI m · s −1 L · T −1 cgs cm  ·  s −1 L · T −1 Planck c c

Den hastigheten er ved siden av området og akselerasjon av de grunnleggende begrepene kinematikk , en del av mekanikk . Hvor raskt og i hvilken retning hastigheten beskriver en kropp , eller et fenomen (for eksempel en bølgetopp ) i løpet av tiden sin plassering endret. En hastighet indikeres av størrelsen og bevegelsesretningen; det er derfor en vektormengde . Som formelsymbol er vanlig etter det latinske eller engelske ordet for speed ( Latin velocitas , English velocity ). ${\ displaystyle {\ vec {v}}}$

Ofte refererer ordet hastighet bare til mengden (formelsymbol ), som tydeligvis gjenspeiler den nåværende "hastigheten" i bevegelsen, som for eksempel indikert av speedometeret i en bil . angir avstanden et legeme dekker innen en bestemt tidsperiode hvis hastigheten forblir konstant i tilsvarende lang tid. Den internasjonalt brukte enheten er meter per sekund (m / s) , kilometer i timen (km / t), og - spesielt innen maritim og luftfart - er også knuter (kn) vanlige . ${\ displaystyle v}$${\ displaystyle v}$

Den høyest mulige hastigheten som effekten av en bestemt årsak kan spre seg romlig, er lysets hastighet  . Denne øvre grensen gjelder også for all informasjonsoverføring. Kropper som har en masse kan bare bevege seg i lavere hastigheter enn . ${\ displaystyle c}$${\ displaystyle c}$

En hastighetsspesifikasjon skal alltid forstås i forhold til et referansesystem . Hvis et legeme er i ro i en referanseramme, så i en annen referanseramme, som beveger seg med hastigheten til den første , har den samme hastighet i motsatt retning . ${\ displaystyle {\ vec {v}}}$${\ displaystyle - {\ vec {v}}}$

Konseptuell historie og etymologi

Den nøyaktige formuleringen av hverdagsbegrepene hastighet og bevegelse har vært problematisk siden antikken og gjennom middelalderen (se for eksempel “ Achilles og skilpadden ” og “ pilparadokset ”). Avklaringen i fysisk forstand kommer fra Galileo Galilei og markerer det vitenskapelige gjennombruddet til moderne fysikk på begynnelsen av 1600-tallet. Fram til da var bare gjennomsnittsfarten langs en gitt begrenset avstand nøyaktig definert, og en økning i hastighet, som i fritt fall, ble forestilt som et resultat av små hopp i hastigheten. Med Galileo derimot feier en konstant varierende hastighet et kontinuum av alle mellomverdier, som han ikke forsto som gjennomsnittshastigheten til et gitt stykke rute, men som den øyeblikkelige hastigheten på det respektive punktet på stien. Den nøyaktige versjonen av dette begrepet hastighet ved hjelp av grenseovergangen til uendelig små avstander ble bare gitt av Isaac Newton på slutten av 1600-tallet . De to sider av størrelsen og retningen av hastigheten ble opprinnelig bare ble behandlet hver for seg før de ble slått sammen til en enkelt matematisk variabel, det hastighetsvektor , i det 19. århundre .

Ordet hastighet går tilbake til mellomhøyttysk geswinde ('rask, vorschnell , impetuous, keen '), mellomnedertysk geswint , geswine ('sterk', betyr forsterket av prefikset ge ), mellomhøy tysk swinde , swint ('mektig , sterk, voldelig, smidig 'rask, stygg, farlig') tilbake. Gammel høytysk forekomst er bevist med navn som Amalswind, Swindbert, Swinda .

definisjon

Sti kurve (blå), posisjons vektorer ( , ), akkord ( ) og avstand (avstand fra til langs banen kurve)${\ displaystyle {\ vec {r}} _ {A}}$${\ displaystyle {\ vec {r}} _ {B}}$${\ displaystyle \ Delta {\ vec {r}}}$${\ displaystyle A}$${\ displaystyle B}$

Begrepet hastighet (symbol ) på et bestemt punkt ( ) på banen resulterer omtrent fra endringen i plassering over perioden : ${\ displaystyle {\ vec {v}}}$${\ displaystyle A}$${\ displaystyle \ Delta {\ vec {r}}}$${\ displaystyle \ Delta t}$

${\ displaystyle {\ vec {v}} _ {AB} \ approx {\ frac {\ Delta {\ vec {r}}} {\ Delta t}}}$

Her er akkordet i seksjonen mellom punktene og hvor kroppen i begynnelsen eller på slutten av perioden er. Vektoren har retning av akkorden . ${\ displaystyle \ Delta {\ vec {r}} = {\ vec {r}} _ {B} - {\ vec {r}} _ {A}}$${\ displaystyle A}$${\ displaystyle B}$${\ displaystyle \ Delta t}$${\ displaystyle {\ vec {v}} _ {AB}}$${\ displaystyle \ Delta {\ vec {r}}}$

Den øyeblikkelige hastigheten ved punktet er resultatet av denne hastigheten hvis punktet får komme så nær at kvotienten har en tendens til en bestemt verdi, grenseverdien . Samtidig har tidsintervallet en tendens til null, som skrives som. Denne prosessen, kalt grenseovergangen , finner et matematisk nøyaktig grunnlag i differensialregning . Gjeldende hastighet på punktet er (i tre ekvivalente notasjoner): ${\ displaystyle A}$${\ displaystyle B}$${\ displaystyle {\ tfrac {\ Delta {\ vec {r}}} {\ Delta t}}}$${\ displaystyle \ lim _ {\ Delta t \ rightarrow 0}}$${\ displaystyle A}$

${\ displaystyle {\ vec {v}} = \ lim _ {\ Delta t \ rightarrow 0} {\ frac {\ Delta {\ vec {r}}} {\ Delta t}} = {\ frac {\ mathrm { d} {\ vec {r}}} {\ mathrm {d} t}} = {\ dot {\ vec {r}}}}$

Avstand for en bevegelse med en buet bane

Spesielt tilfelle av rettlinjet bevegelse

Siden akkorden antar retningen til tangenten til banen ved grenseovergangen, er dette også retningen til øyeblikkelig hastighet. ${\ displaystyle \ Delta {\ vec {r}}}$

Mengden øyeblikkelig hastighet ("tempoet" eller stihastigheten ) bestemmes av mengden av hastighetsvektoren

${\ displaystyle v = \ left | {\ vec {v}} \ right | = \ left | \ lim _ {\ Delta t \ rightarrow 0} {\ frac {\ Delta {\ vec {r}}} {\ Delta t}} \ right | = \ left | {\ frac {\ mathrm {d} {\ vec {r}}} {\ mathrm {d} t}} \ right | = \ left | {\ dot {\ vec { r}}} \ høyre |}$

gitt, hvor er den absolutte verdien av posisjonsvektoren . Stihastigheten er ikke den samme som for eksempel som kan sees fra sirkelbevegelsen . ${\ displaystyle \ left | {\ vec {r}} \ right | = r}$${\ displaystyle {\ vec {r}}}$${\ displaystyle \ left | {\ dot {r}} \ right |}$${\ displaystyle r = {\ text {const.}}, \ v \ neq 0, \ {\ dot {r}} = 0}$

Mengden av øyeblikkelig hastighet kan også oppnås som en skalar hvis, i stedet for den tredimensjonale banen, bare blir tatt hensyn til avstanden (symbolet ) langs banen (se fig.). Grenseverdien er dannet av kvotienten til den tilbakelagte avstanden og tiden som kreves : ${\ displaystyle s}$${\ displaystyle \ Delta s}$${\ displaystyle \ Delta t}$

${\ displaystyle v = \ lim _ {\ Delta t \ rightarrow 0} {\ frac {\ Delta s} {\ Delta t}} = {\ frac {\ mathrm {d} s} {\ mathrm {d} t} } = {\ dot {s}}}$

Gjennomsnittshastighet

Hvis du deler den totale distansen dekket av den totale tiden som er gått for å beregne hastigheten, får du gjennomsnittshastigheten som resultat. Informasjonen om endringen over tid går tapt. Hvis en bil for eksempel dekker en avstand på 100  km på en time, har den en gjennomsnittsfart på 100 km / t. Den kan faktisk kjøres med en konstant hastighet på 100 km / t eller et kvarter med en hastighet på 200 km / t og tre kvarter i en hastighet på 66,7 km / t.

Merk at gjennomsnittshastigheten alltid er den tidsmessige representerer middelverdien av hastigheten. Hvis en bil kjører med en konstant hastighet på 50 km / t i en halv time og deretter i en halv time med en konstant hastighet på 100 km / t, er gjennomsnittsfarten 75 km / t. Men hvis bilen først kjører en avstand på 25 km med en konstant hastighet på 50 km / t og deretter en avstand på 25 km med en konstant hastighet på 100 km / t, er det bare halvparten av tiden som kreves for det andre bevegelsessegmentet (en Et kvarter). Som et resultat er gjennomsnittsfarten i dette tilfellet 66,7 km / t, selv om dette kan være i strid med intuisjonen.

Et annet eksempel på legemer med variabel hastighet er himmellegemer hvis hastigheter varierer på elliptiske baner rundt et sentralt legeme. Når kvikksølv er gjennomsnittsfarten på 47,36 km / s, men varierer på grunn av den betydelige eksentrisiteten 39-59 km / s.

Starthastighet

Hvis du er interessert i kroppens hastighet eller et massepunkt i begynnelsen av en bestemt bevegelsesdel, blir det også referert til som starthastigheten (symbolsk symbol for det meste ). ${\ displaystyle v_ {0}}$

Starthastigheten er en av de innledende forholdene når man løser bevegelsesligningene i klassisk mekanikk, for eksempel for numeriske simuleringer i himmelmekanikken . Det er en viktig parameter f.eks. B. for banen for vertikalt og skrått kast og for rekkevidden av skytevåpen eller raketter .

Eksempler:

• Når kastet , er det også kjent som den kaster hastighet .
• I ekstern ballistikk identifiseres den med snutenhastigheten som et prosjektil forlater våpenløpet.
• Starthastigheten til et missils ballistiske bane er utbrentthastigheten .
• Den kule hastighet av et romfartøy i bane eller overføringsbane bestemmer deres form.
• Den hastighet ved hvilken gjenstander (for eksempel meteoroider ) trenge inn i den jordens atmosfære er avgjørende for deres videre skjebne.

Toppfart

Den vertikalt nedadgående vektkraften er lik den aerodynamiske motstandskraften vertikalt opp . Kreftene avbryter hverandre slik at kroppen ikke opplever ytterligere akselerasjon. Toppfarten er nådd.${\ displaystyle {\ vec {G}} = {\ vec {F}} _ {\ mathrm {G}} = {\ vec {F}} _ {\ mathrm {g}}}$${\ displaystyle {\ vec {F}} _ {\ mathrm {d}}}$

Siste hastighet (også: grensehastighet ) er hastigheten som et objekt har nådd på slutten av akselerasjonen.

Et objekt når sin endelige hastighet når bremsekreftene har blitt så sterke ved å øke eller redusere hastigheten at en likevekt mellom alle involverte krefter utvikler seg. Akselerasjonen når du når endelig hastighet er derfor null.

Begrepet brukes også i teknologi . I bilsektoren snakker man for eksempel om toppfart eller maksimumshastighet når kjøretøyet ikke kan akselereres ytterligere, begrenset av motorkraft og eksterne forhold.

Forhold til andre fysiske størrelser

Den tilbakelagte avstanden kan trekkes fra hastighetens tidsforløp ved å integrere over tid :

${\ displaystyle \ Delta s = \ int _ {t_ {1}} ^ {t_ {2}} v (t) \, \ mathrm {d} t}$

I det enkleste tilfellet, nemlig med konstant hastighet, blir det . ${\ displaystyle \ Delta s = v \ cdot \ Delta t}$

Den første deriverte av hastigheten i forhold til tiden er den akselerasjon : . ${\ displaystyle {\ vec {a}} (t) = {\ dot {\ vec {v}}} (t) = {\ ddot {\ vec {s}}} (t)}$

Det andre avledede av hastigheten med hensyn til tid gir rykk en bevegelse . ${\ displaystyle {\ vec {j}} (t) = {\ ddot {\ vec {v}}} (t) = {\ dot {\ vec {a}}} (t)}$

Den momentum - med andre ord, “momentum” - er av en kropp av masse beregnet ut fra det , mens den kinetiske energien er gitt ved . Strengt tatt gjelder de to siste ligningene omtrent til det såkalte ikke-relativistiske tilfellet, dvs. for hastigheter som er mye mindre enn lysets hastighet. ${\ displaystyle m}$${\ displaystyle {\ vec {p}} = m \ cdot {\ vec {v}}}$${\ displaystyle E _ {\ mathrm {kin}} = {\ tfrac {1} {2}} mv ^ {2} = {\ tfrac {p ^ {2}} {2m}}}$

Mål

Den enkleste måten å bestemme hastigheten på er å måle

• hvilken tid som kreves for en bestemt avstand eller
• hvilken avstand som er tilbakelagt i et gitt tidsintervall.

I begge tilfeller måles bare en gjennomsnittshastighet. Imidlertid, hvis avstanden eller tidsintervallet er valgt for å være kort nok eller bevegelsen er omtrent jevn, kan tilfredsstillende nøyaktigheter oppnås med begge metoder. Et eksempel på metode 1 vil være måling av lysets hastighet ifølge Hippolyte Fizeau . Metode 2 brukes blant annet når hastighetsverdier beregnes ut fra GPS-data.

Hastigheten til et kjøretøy kan enkelt bestemmes med et speedometer. Dette måler faktisk hjulets hastighet , som er direkte proporsjonal med hastigheten.

Imidlertid kan praktisk talt hvilken som helst annen hastighetsavhengig effekt også brukes til en målemetode, f.eks. B. Doppler-effekten i Doppler-radaren , pulsen i den ballistiske pendelen eller det dynamiske trykket i Prandtl-sonden .

enheter

Den SI enhet av hastighet er meter per sekund (m / s). En annen vanlig hastighetsenhet er kilometer i timen (km / t).

Uttrykket ” kilometer i timen ” brukes også i hverdagsspråket . Siden en slik kombinasjon av to enheter (her: "time" og "kilometer") i fysikk blir forstått som en multiplikasjon av disse enhetene, brukes vanligvis ikke begrepet "kilometer i timen" i naturvitenskapen.

Den ikke-metriske enheten som brukes hovedsakelig i USA og noen andre engelsktalende land, er miles per time ( mph ). Enhetsknuten (kn) brukes også i maritim og luftfart . En knute er en nautisk mil (sm) per time. Vertikale hastigheter i motorisert luftfart er ofte gitt i fot per minutt (LFM fra engelske lineære fot per minutt eller bare fpm fra engelske fot per minutt ).

Mach-tallet brukes nesten bare i luftfarten ; det indikerer ikke en absolutt verdi, men snarere forholdet mellom hastighet og lokal lydhastighet . Lydhastigheten er sterkt avhengig av temperatur, men ikke avhengig av lufttrykk . Årsaken til å bruke dette tallet er at aerodynamiske effekter er avhengig av det.

Konvertering av vanlige hastighetsenheter:

	Meter per sekund	kilometer i timen	Knuter (= nautiske mil i timen)	miles i timen	Lysets hastighet
1 m / s	00 1	00 3.6	00 1.944	00 2.237	03.336 · 10 −9
1 km / t	00 0,2778	00 1	00 0,5400	00 0,6215	09.266 · 10 −10
1 kn	00 0,5144	00 1,852	00 1	00 1.151	01.716 · 10 −9
1 km / t	00 0.4469	00 1.609	00 0,8688	00 1	01.491 · 10 −9
1 ${\ displaystyle c}$	00 299792458	001.079 · 10 9	005.827 · 10 8	006,707 10 8	00 1

Merk: Konverteringsfaktorene i fet skrift er nøyaktige , alle andre er avrundet til nærmeste fire sifre .

Hastigheter og referanseramme

Passerende fly med hastighet (rød), radiell hastighet (grønn) og tangensiell hastighet (blå)

Avhengig av referansesystemet eller koordinatsystemet som brukes, har forskjellige ord blitt etablert:

Et kartesisk koordinatsystem brukes ofte i et homogent gravitasjonsfelt . Hastigheter som er rettet parallelt med akselerasjonen på grunn av tyngdekraften, blir vanligvis referert til som vertikale hastigheter , mens de som er ortogonale i denne retningen blir referert til som horisontale hastigheter . ${\ displaystyle {\ vec {g}}}$

I tilfellet med polarkoordinater , den radielle hastigheten er den komponent av hastigheten vektor i retning av den stilling vektoren , det vil si langs forbindelseslinjen mellom objektet i bevegelse og opprinnelsen til koordinatene. Komponenten vinkelrett på dette kalles periferihastighet . : Dermed resultater . Den vektor produkt av vinkelhastighet og posisjon vektoren resulterer i periferihastighet : . ${\ displaystyle {\ vec {v}} _ {\ mathrm {r}}}$ ${\ displaystyle {\ vec {v}} _ {\ perp}}$${\ displaystyle {\ vec {v}} = {\ vec {v}} _ {\ perp} + {\ vec {v}} _ {\ mathrm {r}}}$${\ displaystyle {\ vec {v}} _ {\ perp} = {\ vec {\ omega}} \ times {\ vec {r}}}$

Når du beveger deg på en sirkulær bane rundt koordinatopprinnelsen, men bare i dette tilfellet, er den radiale hastigheten null og den perifere hastigheten er lik tangensialhastigheten, dvs. banenhastigheten langs tangenten til kurven.

Fra endringen i avstanden til koordinatens opprinnelse (radius) følger radialhastigheten . ${\ displaystyle {\ vec {v}} _ {\ mathrm {r}} = {\ dot {r}} \, {\ frac {\ vec {r}} {| {\ vec {r}} |}} }$

Hvis man antar at det er et generelt gyldig referansesystem, kalles hastighetene som måles i dette systemet absolutte hastigheter . Hastigheter som refererer til et punkt som beveger seg i dette systemet kalles relative hastigheter . Eksempel: En trikk kjører med en hastighet på 50 km / t. En passasjer beveger seg i den med en relativ hastighet (sammenlignet med trikken) på 5 km / t. Dens absolutte hastighet (sett av den stasjonære observatøren på veien) er 55 km / t eller 45 km / t, avhengig av om han beveger seg i kjøreretningen eller mot kjøreretningen.

Den prinsippet om relativitetsteorien sier imidlertid at det ikke er noen fysisk grunn til at man bør skille ut en viss referanseramme og foretrekker det til andre systemer. Alle fysiske lover som er gyldige i ett treghetssystem, gjelder også i hverandre. Hvilke bevegelser som regnes som “absolutte” er helt vilkårlig. Det er derfor begrepet absolutt hastighet har blitt unngått siden den spesielle relativitetsteorien . I stedet er alle hastigheter relative hastigheter. Fra dette relativitetsprinsippet, sammen med den uforanderlige lyshastigheten, følger det at hastigheter - som stilltiende antatt i eksemplet ovenfor - ikke bare kan legges til. I stedet gjelder den relativistiske tilleggssatsen hastigheter. Dette merkes imidlertid bare ved veldig høye hastigheter.

Hastigheten til mange partikler

Temperaturavhengighet av hastighetsfordelingen for nitrogen

Hvis du vurderer et system som består av mange partikler, er det vanligvis ikke lenger fornuftig eller til og med mulig å spesifisere en bestemt hastighet for hver enkelt partikkel. I stedet jobber man med hastighetsfordelingen, som indikerer hvor ofte et bestemt hastighetsområde forekommer i partikkelensemblet . I en ideell gass , for eksempel, gjelder Maxwell-Boltzmann-fordelingen (se tilstøtende figur): De fleste partikler har en hastighet nær den mest sannsynlige hastigheten, noe som er indikert med maksimum av Maxwell-Boltzmann-fordelingen. Svært små og veldig store hastigheter forekommer også, men aksepteres bare av svært få partikler. Plasseringen av maksimum avhenger av temperaturen. Jo varmere gass, jo høyere er den mest sannsynlige hastigheten. Flere partikler når da høye hastigheter. Dette viser at temperaturen er et mål på den gjennomsnittlige kinetiske energien til partiklene. Men selv ved lave temperaturer kan ikke veldig høye hastigheter utelukkes helt. Hastighetsfordelingen kan brukes til å forklare mange fysiske transportfenomener , for eksempel B. diffusjon i gasser.

Strømningshastighet av en væske

Den midlere strømningshastigheten av en gass eller en væske resultatene fra volumstrømningshastigheten gjennom strømningstverrsnittet : ${\ displaystyle v _ {\ mathrm {A}}}$${\ displaystyle Q = {\ tfrac {\ mathrm {d} V} {\ mathrm {d} t}}}$${\ displaystyle A}$

${\ displaystyle v _ {\ mathrm {A}} = {\ frac {Q} {A}}}$

De lokale strømningshastighetene kan imidlertid variere sterkt fra hverandre. For eksempel er hastigheten størst midt i et ideelt rør og faller til null på grunn av friksjonen mot veggen. Flytningen av et medium må derfor forstås som et vektorfelt . Hvis hastighetsvektorene er konstante over tid, snakker man om en jevn flyt . I motsetning til dette, hvis hastighetene oppfører seg kaotisk, er strømmen turbulent . Reynolds-tallet hjelper til med å karakterisere strømningsatferden, da den relaterer strømningshastigheten til dimensjonene til det strømmede legemet og til viskositeten til væsken.

Matematisk er hastighetenes oppførsel modellert av Navier-Stokes-ligningene , som, som differensialligninger, relaterer hastighetsvektorene til interne og eksterne krefter. De har en lignende betydning for bevegelse av en væske som den grunnleggende ligningen for mekanikk for massepunkter og stive kropper.

Hastigheten på bølgene

Det røde punktet beveger seg i fasehastighet og de grønne punktene i gruppehastighet

Den komplekse bølgebevegelsen gjør det nødvendig å bruke forskjellige begreper om hastighet. (Spesielt kan ordet forplantningshastighet bety forskjellige ting.)

• Bøyningshastigheten til mekaniske bølger kalles hastigheten . Det mest kjente eksemplet er oscillasjonshastigheten til luftpartikler i en lydbølge.
• Hastigheten som et punkt i en bestemt fase beveger seg fremover kalles fasehastigheten . Gjelder følgende: . Her er bølgelengden, perioden, vinkelfrekvensen og det sirkulære bølgetallet. Hastigheten som bølgetoppene beveger seg i havet er et typisk eksempel på en fasehastighet.${\ displaystyle v _ {\ mathrm {p}} = {\ frac {\ lambda} {T}} = {\ frac {\ omega} {k}}}$${\ displaystyle \ lambda}$${\ displaystyle T}$${\ displaystyle \ omega}$${\ displaystyle k}$
• Hastigheten med hvilken en hel bølge pakke trekk er gruppehastigheten heter: .${\ displaystyle v _ {\ mathrm {g}} = {\ frac {\ partial \ mathbf {\ omega}} {\ partial \ mathbf {k}}}}$

Fase- og gruppehastigheter samsvarer bare sjelden (f.eks. Forplantning av lys i vakuum). Vanligvis er de forskjellige. Et levende ekstremt eksempel er slangers bevegelse : Hvis slangen forstås som en bølge, er hastigheten på fremdriften en gruppehastighet. Fasehastigheten er null når den snakes, fordi stedene der slangens kropp kurver til høyre eller venstre bestemmes av undergrunnen og ikke beveger seg over bakken.

Som regel avhenger fasehastigheten til en fysisk bølge av frekvensen eller det sirkulære bølgetallet. Denne effekten er kjent som dispersjon . Det er blant annet ansvarlig for at lys med forskjellige bølgelengder brytes i ulik grad av et prisme .

relativitetsteorien

Fra lovene til klassisk fysikk følger det blant annet for hastigheter:

• De målte verdiene for lengder og tider er uavhengige av bevegelsestilstanden (og dermed hastigheten) til observatøren . Spesielt er alle observatører enige om hvorvidt to hendelser finner sted samtidig.
• Hvis referansesystemet endres, gjelder Galileo-transformasjonen . Dette betyr at hastigheter på bevegelser som er overlagret kan legges til vektorielt.
• Det er ingen teoretisk øvre grense for bevegelseshastigheten.
• Selv om det ikke kreves av lovene i klassisk fysikk, ble det generelt antatt før Einstein at det var et universelt referansesystem, " eteren ", for alle hastigheter . Hvis dette var tilfelle, ville forplantningshastigheten til elektromagnetiske bølger måtte avhenge av mottakerens bevegelsestilstand.

Sistnevnte avhengighet kunne ikke demonstreres med Michelson-Morley-eksperimentet . Einstein postulerte at relativitetsprinsippet, som allerede var kjent fra klassisk mekanikk, også må brukes på alle andre fenomener i fysikken, spesielt lysutbredelsen, og at lysets hastighet er uavhengig av senderenes bevegelsestilstand. . Fra dette konkluderte han med at ovennevnte uttalelser fra klassisk mekanikk må endres. I detalj betyr dette:

• De målte verdiene for lengder og tider avhenger av bevegelsestilstanden (og dermed hastigheten) til observatøren (se tidsutvidelse og lengdekontraksjon ). Samtidighet er også relativ .
• Lorentz-transformasjonen gjelder når referansesystemet endres . Dette betyr at bevegelseshastigheter som er overlagret ikke bare kan legges til vektor.
• Kropper kan bare bevege seg i hastigheter som er mindre enn lysets hastighet. Informasjon kan heller ikke overføres raskere enn lys.
• Det er ingen "eter".

Effektene som følger av den spesielle relativitetsteorien, blir imidlertid bare merkbare i svært høye hastigheter. Den Lorentz faktor , noe som er avgjørende for Tidsdilatasjon og lengde sammentrekning resulterer bare i et avvik på mer enn én prosent for hastigheter på . Som et resultat representerer klassisk mekanikk en ekstremt presis tilnærming selv for det raskeste romfartøyet som noensinne er bygget. ${\ displaystyle v> 4 {,} 2 \ cdot 10 ^ {7} \, \ mathrm {\ tfrac {m} {s}}}$

Se også

• Liste over størrelsesordener på hastighet

Notater og individuelle referanser

1. Eli Ueli Niederer: Galileo Galilei og utvikling av fysikk . I: Kvartalsvis publisering av Natural Research Society i Zürich . teip 127 , nr. 3 , 1982, s. 205–229 ( online [PDF; åpnet 6. mars 2016]). 
2. ↑ Wolfgang Pfeifer , Etymological Dictionary of German, dtv, 5. utgave 2000, s.438.
3. ↑ Albert Einstein: Om elektrodynamikken til bevegelige kropper. I: Annaler for fysikk og kjemi. 17, 1905, s. 891–921 (som faksimile ; PDF; 2,0 MB).

weblenker

Wiktionary: speed  - forklaringer av betydninger, ordets opprinnelse, synonymer, oversettelser

• Eksempler på måling av hastighet i hverdagslige situasjoner ( LEIFI )