¿Por qué no usar la rapidez de cambio de la velocidad?

Question

En la escuela aprendemos que podemos agregar velocidades juntos, y luego más tarde nos enteramos de que no es correcto y que no hay un límite de velocidad. ¿Por qué crear toda esta confusión cuando sólo podríamos usar rapidez para empezar?

La rapidez se define como $w = \mathrm{arctanh}(v / c)$, donde $v$ es la velocidad y $c$ es la velocidad de la luz en el vacío. Disponibles en varias velocidades se pueden sumar y no tiene límite superior. En la no-relativista de velocidades actúa proporcional a la velocidad.

De hecho, en la no-relativista de velocidades, se puede sustituir el $v$ para $wc$ (rapidez veces la velocidad de la luz), y difícilmente se podía notar la diferencia. La ISS se mueve bastante rápido a una velocidad de 7660 m/s (27,576 km/h), y tiene un $wc$ de sobre 7660.0000016667 m/s. ¿Por qué no podemos acaba de sustituir a la velocidad de rapidez en el mundo real y el uso en el aula, y al final la confusión acerca de por qué hay un límite de velocidad de una vez por todas?

Answer 1

En la vida cotidiana, tenemos la experiencia, el universo en un no-relativista clásica. Estamos familiarizados con el concepto de tiempo y espacio.

Define la velocidad como la relación entre la distancia recorrida en un intervalo de tiempo dado es una forma mucho más natural de la elección en lugar de la definición de la rapidez.

Si hemos vivido a velocidades relativistas, o cerca del horizonte de sucesos de un agujero negro, o si estábamos pequeño como un átomo, debemos utilizar otras herramientas para describir el universo que nos rodea.

Sin embargo, en nuestro caso, las cantidades de la mecánica clásica funciona bastante bien y podemos tener una intuitiva directa comprensión de su significado.

Answer 2

No es particularmente fácil para agregar disponibles en varias velocidades apuntan en diferentes direcciones.

por ejemplo, Supongamos que B se mueve con rapidez $\rho_{1}$ con respecto a Una en el común de los $x$-dirección de ambos. Y supongamos que C se mueve en relación a la B con rapidez $\rho_{2}$ en el común de los $y$-dirección de B y C (estamos tomando sus ejes están alineados de esta manera). Ahora, ¿cuál es la rapidez de C en relación a Una?

No te será fácil de responder.

El hecho de que este tipo de cosa no es trivial es otra de las razones (además de algunos buenos en otras respuestas) ¿por qué no ayudar a reemplazar la velocidad con rapidez.

Answer 3

A la gente a entender lo que la velocidad de los medios, y cómo se utiliza. Cualquier persona que necesite utilizar relativista modelos sabe lo suficiente para distinguir entre el modelo que se está utilizando. No hay palabras adicionales eran necesarias cuando fue creado, y tratando de inventar nuevas palabras ahora acaba de causar más confusión, no menos.

Answer 4

Aunque esto varía según el país, es justo decir que los niños tienen una comprensión cualitativa de la velocidad antes de jardín de infantes.

Por 8 ° grado, estamos hablando de la velocidad, la aceleración, y los temas relacionados con la energía cuantitativamente.

Los vectores que se introducen durante la escuela secundaria.

La mayoría de los estudiantes no obtener un análisis cuantitativo de la discusión de la Relatividad Especial hasta el primer año de física.

Hiperbólicas funciones trigonométricas no aparecerá hasta que el Cálculo de AP o estudiante de primer año.

Por lo tanto, la introducción de la rapidez en el grado 8 es en realidad sólo va a ser factible en un no-relativista manera. Como se dijo en su pregunta, se podría presentar la rapidez en su forma de producto con c. Sin embargo, todo lo que hemos conseguido aquí es un cambio de terminología; los estudiantes todavía están usando la velocidad en su no-relativista forma.

Ya estamos enseñándoles acerca de la velocidad en su no-relativista forma. La llamamos velocidad.

Lo que parece intuitivo, en retrospectiva, es mucho menos intuitivo como estás aprendiendo. La mayoría de los estudiantes de física nunca será expuesto al SR. Los que se debe ser lo suficientemente avanzado como para entender que el SR corresponde a la mecánica clásica a baja velocidad, de la misma manera que entiendan que la mecánica cuántica corresponde a la mecánica clásica a altas energías. Esta comprensión es un paso esencial en su crecimiento como los físicos.

Answer 5

Así como las cuestiones de practicidad, que no responde a la pregunta de por qué hay un límite de velocidad. (No puede, ya que a sólo una transformación matemática.). La pregunta se convierte 'en la fórmula para $w$, ¿por qué $c=3 \times 10^8$ m/s'?