속도의 합
세인트 찰스가의 전차는 캐널가로 향해 1초에 144cm의 속도로 달린다. 전차 안의 한 사람이 앞쪽을 향해 걷는데 차 안의 물건이나 좌석에 대하여 1초에 36cm의 속도로 움직이고 있다.
이 사람은 걸으면서 “푸어 보이”란 이름의 햄버거를 먹고 있는데 1초에 2cm씩 그의 입안으로 들어간다(매우 빨리 먹는 셈).
“푸어 보이”안에는 개미 한 마리가 있는데 그 개미는 이 남자의 입으로부터 햄버거의 끝쪽으로 달아나고 있다. 개미와 개미가 달아나는 쪽의 햄버거 끝부분 사이의 거리는 1초에 1cm씩 줄어든다. 자 이제 문제는, 이 개미가 얼마나 빠른 속도로 캐널가로 다가가는 것일까?
a) 0cm/s
b) 100cm/s
c) 170cm/s
d) 179cm/s
e) 180cm/s
위 문제의 답을 cm/s(초당 cm)에서 km/h(시간당 km)로 환산 할 수 있는지? (실제로 계산할 필요는 없다.)
a) 있다 b) 없다
만일 환산할 수 있다면 다음을 생각해 보라. 이 불쌍한 개미는 단 몇 초 내로 씹혀먹힐 운명인데 1시간 동안 얼마만큼을 갈 수 있는지 알아보는 것이 무슨 의미를 갖는가?
해답:
첫째 문제의 정답은 d). 이것은 그림으로 다음과 같이 나타낼 수 있다. 전차의 속도에 남자의 속도를 더한다ㅡ둘은 모두 캐널가를 향해 가고 있다. 거기서 햄버거의 속도를 뺀다(반대 방향으로 움직이니까). 다음 개미의 속도를 더한다(역시 캐널가 쪽으로 가고 있으니까).
똑같은 방법을 이용해서 같은 방향으로 움직이지 않는 속도들을 더할 수 있다. 그 예로, 전차 안의 사람이 비스듬한 방향으로 걸을 경우가 있다(“푸어 보이” 햄버거와 개미는 잊어 버려라).
두 번째 문제의 답은 a). 기억해야 할 것은 우리가 시간당 km를 말할 때 우리는 하나의 조건을 말하고 있는 것이다. 다시 말해서 개미가 갈 수 있는 거리가 아니라 그것이 1시간 동안 갈 수 있다면 얼마나 멀리 갈 수 있는가를 말하는 것이다.
