Cómo encontrar la velocidad relativa en física

La velocidad relativa entre dos objetos, uno que viaja a una velocidad de [math] \ vec {v} [/ math] y otro que viaja a una velocidad de [math] \ vec {u} [/ math] es igual a [math] \ vec {v} – \ vec {u} [/ math] (o [math] \ vec {u} – \ vec {v} [/ math] dependiendo del objeto que consideres que es el “observador”. quieres la velocidad del primer objeto en relación con el segundo objeto? (Eso haría que el segundo objeto sea el observador). ¿O quieres la velocidad del segundo objeto en relación con el primer objeto? (Haciendo el primer objeto el observador).

Sin embargo : lo que te he dado es solo una aproximación de su velocidad relativa. La velocidad relativa exacta entre dos objetos cualquiera se parece más a esto:

[matemática] \ vec {v} = [/ matemática] (Aproximación) + (Corrección pequeña) + (Corrección mucho más pequeña) + (Corrección mucho más pequeña) … etc.

He escrito una serie de Taylor (Taylor Series – de Wolfram MathWorld) en palabras aquí. La suposición que hice es que la pequeña corrección (y las correcciones adicionales mucho más pequeñas) son mucho más pequeñas que la primera aproximación que pueden ignorarse con seguridad. Por “ignorado con seguridad” quiero decir que nuestros dispositivos de medición actuales (por ejemplo, una pistola de radar) ni siquiera son lo suficientemente sensibles como para detectar la presencia o ausencia de esa pequeña corrección en un experimento real.

Cuando se habla de cosas como la posición, el tiempo y la velocidad, generalmente es seguro usar solo las aproximaciones sin ninguna pequeña corrección. Las leyes del movimiento de Newton proporcionan la teoría que proporciona aproximaciones a cosas como la posición, el tiempo y la velocidad. La Relatividad Especial de Einstein ofrece pequeñas correcciones a cosas como la posición, el tiempo y la velocidad, pero esas pequeñas correcciones comienzan a ser tan grandes (o más grandes) que la aproximación original una vez que las velocidades involucradas se acercan a la velocidad de la luz. La Relatividad General de Einstein ofrece pequeñas correcciones adicionales a cosas como la posición, el tiempo y la velocidad, pero esas pequeñas correcciones se hacen más grandes cuando hay una gran cantidad de energía cerca que está influyendo en los objetos (por gravedad) o de otra manera, cuando hay un Gran cantidad de aceleración involucrada.

Para ver cómo la relatividad especial influye en la velocidad relativa, eche un vistazo a la fórmula de adición de velocidad.