A mozgás viszonylagossága

A mozgás relativitását, az elmozdulás és a sebesség vektor-tulajdonságát jól tanulmányozhatjuk egy folyó partján állva, és szemlélve a vízen úszó tárgyakat. A partról nézve egy vízen sodródó fatörzset mozogni látunk. A vízben lévő és a fatörzsbe kapaszkodó személy azt látja, hogy a part és a parton lévő tárgyak, mozognak visszafelé. Ezt a jelenséget nevezzük a mozgás viszonylagosságának. Egy test mozgásának leírása csak adott vonatkoztatási rendszerben egyértelmű.

Egy egyenesbe eső, egyirányú mozgások összetétele

Folyón lefelé evezve, azt látjuk, hogy sokkal gyorsabban haladunk a parthoz képest, mint ahogyan csónakunk a vízen siklik. Tegyük fel, hogy nem evezünk a csónakban! Ekkor a víz sodorja magával, a hozzá képest nyugvó csónakot. A partról nézve ekkor a csónak együtt mozog a vízzel, vele azonos sebességgel halad. Ha folyásirányban evezni kezdünk, a csónak lefelé mozog a vízhez képest. A parthoz képest sokkal gyorsabban mozog, mert a két sebesség összeadódik. Folyón lefelé evezve a csónak parthoz képesti v sebessége a csónak vízhez képest vcs és a víz parthoz képesti vf sebességének a vektori összege: v=vf+vcs

Egy egyenesbe eső, ellenkező irányú mozgások összetétele

Folyón felfelé evezve, azt látjuk, hogy sokkal lassabban haladunk a parthoz képest, mint ahogyan csónakunk a vízen siklik. Tegyük fel, hogy nem evezünk a csónakban! Ekkor a víz sodorja magával, a hozzá képest nyugvó csónakot. A partról nézve ekkor a csónak együtt mozog a vízzel, vele azonos sebességgel halad. Ha a folyással ellentétes irányban evezni kezdünk, a csónak felfelé mozog a vízhez képest. A parthoz képest lassabban mozog, mert miközben fölfelé evezünk a víz lefelé visz bennünket. Azért haladunk lassabban a parthoz képest, mert a két vektor ellentétes irányú. Folyón felfelé evezve a csónak parthoz képesti v sebessége a csónak vízhez képest v cs és a víz, parthoz képesti v f sebességének a vektori összege:

v = v f + v c s .

A parthoz képesti sebesség nagyságát a két sebesség nagyságának különbségeként kapjuk.