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学习相对论,要特别留意“相对速度”与“速度差”的区别

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我们说“相对速度”这个词的时候,本意是指两个对象的比较,A相对于B的速度,意即V_AB。这里,不存在这三个对象。
然而,我们有时候也常常在第三个对象C中来比较A,B这两个对象。这时候就存在另外一个概念:速度差。即
V_AB_C=V_AC -V_BC。
例如:在C中,测得A相对C的速度为50米/秒,测得B相对C的速度为-50米/秒,则A,B相对C的速度差为:
50-(-50)=100米/秒。
值得注意的是,在牛顿力学中,A,B相对C的速度差也恰好等于A相对B的“相对速度”。因此我们也常常将“速度差”也简称为相对速度。但在相对论中,速度差与相对速度是不相等的。相对速度不允许大于C,但速度差却可以大于C。
事实上,在爱因斯坦《论电动力学的相对论原理》中就有V+C及V-C这样的论述,这里,V+C和V-C就指的是“速度差”,而并非“相对速度”。


IP属地:广东1楼2023-02-18 08:07回复
    我觉得,“相对速度”的概念可以是运动物体相对参照物的速度,也可以是运动物体相对运动物体的速度,只有“速度”不谈相对谁,但一般默认是相对参照物。


    IP属地:广东2楼2023-02-18 12:09
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      2025-05-20 10:51:17
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      正解


      IP属地:四川3楼2023-02-22 09:37
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        楼主用心良好,不希望在谈及“相对速度”时产生误会而提出“速度差”的新名称加以区分。这样的做法可能会对初学者起到一定的帮助。
        但对于经常谈论相对论的老手来说都应该且必须应该知道:1.如果只谈“相对速度”不提观测者时默认指当事双方,即楼主举例中的A或B观测者(即楼主所说的“相对速度”,其实也是“速度差”);2.而对于第三方C或DFG等等观测者而言不可能直接测量出(1)中所指的“相对速度”,但能测量出A,B分别相对自己的相对速度然后再取差值,无论你取名“相对速度”也好“速度差”也好都必须要指明观测者或与观测者静止的参考系,因为不同的观测者观测到的“相对速度差”也是是各不相同的,但同一个观测者观测到的“相对速度差”与“速度差”是相同的。


        IP属地:北京4楼2023-02-23 16:21
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