상대속도(가속계)-가상실험

 

 

 

1. 비행기의 가속도가 0일 때

- 지상의 관측자가 보았을 때

포탄은 포물선운동을 한다.

포탄의 수평성분 속도는 비행기의 수평속도를 가지며 수직성분은 자유낙하 운동을 한다. 따라서 이러한 포탄의 낙하는 수평성분의 등속운동과 수직성분의 등가속도 운동의 합성운동인 포물선 운동을 한다.

 

- 비행기 안의 관측자가 보았을 때

포탄은 자유낙하 운동을 한다.

포탄의 수평성분 속도와 비행기의 수평성분 속도가 같기 때문에 비행기 안의 관측자에게 포탄은 자유낙하 운동을 하는 것과 같게 보인다.

 

2. 비행기의 가속도가 0보다 클 때

- 지상의 관측자가 보았을 때

포탄은 포물선 운동을 한다.

비행기의 가속도가 0일 때와 다른점은 포물선 궤적이 조금 더 클 뿐이다.

 

- 비행기 안의 관측자가 보았을 때

포탄은 직선운동을 하게 된다.

비행기에서 본 포탄의 속도는 상대속도로 이야기 할 수 있다. 아래 그림을 참고.. 

 

비행기에서 본 포탄의 속력은 다음과 같다.

 

 

여기서

 

 ,  이므로

 

대입하여 정리하면 다음과 같다.

 

 

따라서 비행기에서 본 포탄의 속도는 시간에 비례하는 등가속도 직선운동을 하게 된다.