Theorie:
Um die Relativität der mechanischen Vorgänge zu verstehen, muss man folgende Frage stellen:
"Bewegen wir uns zu diesem Zeitpunkt oder befinden wir uns in einem Ruhezustand?"
Es gilt jedoich: sogar wenn wir sitzen, stehen oder liegen- wir bewegen uns!
Wir befinden uns ja auf der Erde, die sich um die Sonne dreht, also bewegen wir uns zusammen mit der Erde.
Hier ist das Wort "relativ" nützlich.
Beispiel:
Sitzt man im fahrenden Wagen des Zuges, so bewegt man sich bezüglich der Tür des Zuges nicht, aber bezüglich des Autos, das auf dem Parkplatz steht bewegt man sich.
Man kann beispielsweise das Haus als ruhenden Körper annehmen. Man nennt es dann Bezugspunkt. In Bezug darauf befinden sich die Bäume im Ruhezustand, und die vorbeifliegenden Vögel und die fahrenden Autos bewegen sich.
Um die Geschwindigkeit eines Körpers bezüglich eines anderen Körpers zu finden, muss man die Geschwindigkeitsvektoren addieren.
Das Additionstheorem der Geschwindigkeiten lautet:
Die Geschwindigkeit des Körpers bezüglich des ruhenden Bezugssystems sind die Summe zweier Geschwindigkeiten: der Geschwindigkeit bezüglich des bewegten Bezugssystems und der Geschwindigkeit des bewegten Bezugssystems bezüglich des ruhenden Bezugssystems.
Sie können in gleicher Richtung ausgerichtet sein, zum Beispiel so:
Um die Vektoren zu addieren, setzt man sie aneinander.
Es ergibt sich:
Nach der Vektoraddition ergibt sich ein resultierender Vektor.
Man zeichnet ihn rot. Es ist der Vektor .
Er ergibt sich, wenn man den Anfangspunkt des ersten Vektors mit der Endpunkt des letzten Vektors verbindet.
Es gibt auch die Fälle, in denen die Vektoren in verschiedene Richtungen ausgerichtet sind. Zum Beispiel so:
Die Vektoren werden aneinander gereiht. Es ergibt sich:
Man verbindet wieder den Anfang des ersten Vektors mit der Ende des letzten Vektors und markiert den resultierenden Vektor rot.
Die Vektoren können einen Winkel einschließen, zum Beispiel einen \(90\) Grad Winkel:
Man ordnet sie wieder so an, dass man ein Dreieck erhält.
Es gibt auch eine andere Möglichkeit: man verbindet die Anfänge der Vektoren miteinander und verwendet die Parallelogrammregel.
Dabei verbindet man den Anfang des ersten Vektors mit der Ende des letzten Vektors.
Man konstruiert noch zwei Seiten, zu den gegebenen Seiten parallel liegen.
Es ist egal, nach welchem Prinzip die Vektoren addiert werden - das Ergebnis bleibt derselbe.
Es ergibt sich der gleiche Vektor . Man markiert ihn rot.
