Frage:
Warum und wie existiert negative Geschwindigkeit?
Andrej Slavejkov
2015-06-15 18:01:24 UTC
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Warum und wie existiert eine negative Geschwindigkeit? Ich habe im Internet über negative Geschwindigkeit gelesen, aber ich verstehe immer noch nicht, wie sie überhaupt existieren kann, da die Zeit positiv ist und die Länge auch. Durch ein bisschen Mathe bin ich zu dem Schluss gekommen, dass es nicht existieren kann und sollte und doch gibt es so viele Artikel und Videos, die versuchen, es zu erklären.

Kommentare sind nicht für eine ausführliche Diskussion gedacht.Diese Konversation wurde [in den Chat verschoben] (http://chat.stackexchange.com/rooms/25066/discussion-on-question-by-andrej-slavejkov-why-and-how-does-negative-velocity-ex).
Sechs antworten:
Steeven
2015-06-15 18:08:11 UTC
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    Ein Vektor zeigt in eine Richtung im Raum. Ein negativer Vektor (oder genauer "das Negative eines Vektors") zeigt einfach in die entgegengesetzte Richtung.

    Wenn ich von nach Hause zur Arbeit fahre ( Wenn ich meine positive Richtung definiere, ist meine Geschwindigkeit positiv, wenn ich zur Arbeit gehe , aber negativ, wenn ich von der Arbeit nach Hause gehe . Es geht um die Richtung, aus der ich meine positive Achse definiert habe.

    Betrachten Sie ein Beispiel, in dem ich weiter hinten lande als dort, wo ich angefangen habe. Ich muss eine negative Nettogeschwindigkeit gehabt haben, um rückwärts zu gehen (ich ende an einer negativen Position ). Aber nur, weil rückwärts und vorwärts klar als negative bzw. positive Richtungen definiert sind, bevor ich anfange.

    Gibt es also eine negative Geschwindigkeit? Nun, da es nur eine Frage der Worte ist, die das Ereignis beschreiben, dann ja . Negative Geschwindigkeit bedeutet nur Geschwindigkeit in die entgegengesetzte Richtung als die positive.

Ebenso kann die Zeit positiv (morgen) und negativ (gestern) sein.
@Steeven: Nun ja, aber ist seine Richtung nicht durch sein Ziel definiert (Ich war mir nicht sicher, wie ich es in einen Satz setzen soll).Soweit ich weiß, sollte seine Richtung sein, wohin auch immer es geht, und sollte sich ändern, sobald es sein Ziel ändert, in diesem Fall "Zuhause".
@AndrejSlavejkov Velocity ist ein Vektor.Vektoren können streng genommen nicht negativ sein.Für einen 1D-Vektor (der nur in zwei Richtungen zeigen kann) können Sie jedoch einen Weg positiv oder vorwärts und den anderen Weg negativ oder rückwärts nennen.
@AndrejSlavejkov - Wenn Sie in einer Dimension arbeiten, sind "positiv" und "negativ" sinnvoll.Die meisten Vektoren sind jedoch mehrdimensional - an diesem Punkt definieren Sie die Geschwindigkeit als beispielsweise mit drei Komponenten.Einige davon könnten positiv und andere negativ sein.Sobald Sie Ihre Achsen definiert haben, wird das Vorzeichen bestimmt.
@immibis - wir haben das Gleiche geschrieben ...
@Floris: Ok, danke, dass Sie das klargestellt haben.Ich bin immer noch verwirrt darüber, wie das mathematisch wahr sein kann.Wenn V = l / t ist, müssten Sie entweder eine negative Länge haben oder zeitlich rückwärts fahren (negative Zeit haben), um eine negative Geschwindigkeit zu haben.
@floris: v = s / t Entschuldigung, ich war etwas spät zum Bearbeiten.
@AndrejSlavejkov Sie verwechseln Geschwindigkeit und Geschwindigkeit.Geschwindigkeit ist die absolute Distanz (positiv) geteilt durch die absolute Zeit (positiv).Die Geschwindigkeit ist die relative Entfernung (Ende - Start) geteilt durch die Zeit.Wenn Sie sich also in Richtung der negativen Achse bewegen, ist "Ende" kleiner als "Start" und die von Ihnen berechnete Zahl ist negativ.Wenn Sie möchten, schreiben Sie als Vektor Geschwindigkeit = Geschwindigkeit * $ \ vec {\ mathrm {Richtung}} $ und das Richtungszeichen kann alles sein ...
Sie vermissen, was andere sagen.Wenn wir über Geschwindigkeit sprechen, sprechen wir nicht über skalare Zahlen.Wir sprechen über Vektoren.Wenn wir ein Koordinatensystem wählen und Ihr Haus am Punkt (0,0,0) und Ihren Arbeitsplatz am (1,0,0) platzieren und Sie mit 1 Einheit pro Sekunde von Ihrem Haus zu Ihrem Arbeitsplatz fahren, dann Ihre Geschwindigkeitist (1,0,0).Wenn Sie mit 1 Einheit pro Sekunde von Ihrem Arbeitsplatz zu Ihrem Haus fahren, beträgt Ihre Geschwindigkeit (-1,0,0).Ihre Vorstellung von Geschwindigkeit scheint die Größe der Geschwindigkeit zu sein.Sowohl $ v_1 = (1,0,0) $ als auch $ v_2 = (- 1,0,0) $ haben eine Größe von +1, aber $ v_1 = -v_2 $.
@Floris: Ich kann nicht glauben, dass ich so einen Fehler gemacht habe.Trotzdem danke, dass du es geklärt hast.Auch Sie mischen Hosen
@AndrejSlavejkov - Ich bin froh, wenn meine Kommentare geholfen haben, aber ich habe nur wiederholt, was Steeven gesagt hat.Wenn Ihnen dies geholfen hat, können Sie seine Antwort akzeptieren (kleines Häkchen).Es wird ihm einen verdienten Ruf geben.
Der arme Steeven hat bereits bei dieser Antwort die Wiederholungsgrenze erreicht.Und das war nach nur 2 Stunden.Sie werden heute so viele weitere Stimmen verpassen.
Also habe ich ein bisschen mehr nachgeforscht, was Geschwindigkeit genau ist, da ich nicht sicher war (ich bin nicht zu diesem Teil der Ausbildung gekommen) und herausgefunden habe, dass ihre Richtung durch die Richtung bestimmt wird, in die sie sich so bewegt, wenn sie sich bewegtändert seine Bewegungsrichtung Beispiel von Ost nach West, jetzt bewegt es sich von West nach Ost, seine Richtung ändert sich ebenfalls, so dass es immer noch positiv sein sollte, aber in die andere Richtung, oder?
@AndrejSlavejkov Ja, ** in die andere Richtung **.Der entscheidende Punkt hier.Ich glaube, du bist hier über eine ganz bestimmte Sache verwirrt: Position ** kann tatsächlich ** negativ sein.Zeit kann in diesem Fall nicht.Also für $$ v = \ frac {s} {t} = \ frac {s_ {nach} -s_ {vor}} {t_ {nach} -t_ {vor}} $$, wenn die Position * nach * kleiner istals die Position * vor * haben Sie dann die * negative * Strecke (dh rückwärts) zu Ihrem Endpunkt zurückgelegt.Dies ergibt nach diesem Ausdruck eine * negative * Geschwindigkeit.Sie haben Recht, wenn Sie versuchen, Geschwindigkeit mit Position zu kombinieren, und Sie haben Recht, wenn Sie denken, dass Position positiv sein muss.
@JimsBond So.Viel.Traurigkeit.:(
@Steeven 5 Stunden in und Sie haben 11 Stimmen verpasst.Nur noch 5 Stunden, bis die Kappe zurückgesetzt wird.Bei dieser Rate verpassen Sie nur 15 oder 20 weitere.
@Steeven Sie sagen "Geschwindigkeit ist eine Größe".Mir wurde beigebracht, dass Geschwindigkeit ein Skalar ist.Sind Größen und Skalare dasselbe?
@Mindrus Die Größe des Geschwindigkeitsvektors ist zufällig ein Skalar - wir nennen diesen Skalar "* Geschwindigkeit *".
Dies ist mir ebenso unbekannt wie OP, aber wäre es theoretisch nicht möglich, eine negative Geschwindigkeit zu erreichen, wenn sich der Raum schneller von einem Objekt "ausdehnt", als es sich bewegt?
@koko Denken Sie daran, dass die Geschwindigkeit relativ zu einem Beobachter ist.
tarulen
2015-06-16 20:39:55 UTC
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Aus mathematischer Sicht können Sie keine "negative Geschwindigkeit" an sich haben, sondern nur "negative Geschwindigkeit in einer bestimmten Richtung".

Die Geschwindigkeit ist ein dreidimensionaler Vektor. Es gibt keinen positiven oder negativen 3D-Vektor.

Wenn Sie jedoch den Geschwindigkeit in Richtung $ \ mathrm {x} $ , wobei $ \ hat {\ mathbf {e}} _ {\ mathrm {x}} $ ein Einheitsvektor ist, der eine Referenzrichtung angibt (z. B. "West") "), dann ist die Geschwindigkeit" in Richtung $ \ mathrm {x} $ "einfach das Skalarprodukt der Geschwindigkeit und $ \ hat {\ mathbf {e}} _ {\ mathrm {x}} $. Diese Menge ist eine reelle Zahl und kann negativ sein. Wenn es negativ ist, ist es gleich $ -1 \ times \ text {(Geschwindigkeit in Richtung -x)} $: Berechnen Sie die Geschwindigkeit in die entgegengesetzte Richtung und kehren Sie das Vorzeichen um.

Dies ist IMO eine bessere Antwort als die akzeptierte: Es gibt keinen negativen Vektor, es gibt nur Vektoren mit einer Richtung, die auf einer bestimmten Basis negative Koeffizienten haben.
Ryan Hancock
2015-06-16 19:42:59 UTC
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Ich denke, einer der Hauptgründe für Ihre Geschwindigkeit besteht darin, eine bestimmte Bewegungsrichtung von Ihrer Vorwärtsgeschwindigkeit zu isolieren.

Wenn Sie nach Nordosten fahren, können Sie die Geschwindigkeit extrahieren, mit der Sie sich bewegen nach Osten durch Berechnung Ihrer Geschwindigkeit nach Osten (möglicherweise 1/3 Ihrer Geschwindigkeit in Richtung NNE).

Negative Geschwindigkeiten sind wahrscheinlich als Folge der Tatsache angekommen, dass Sie beim Messen einer Geschwindigkeit eine Richtung definieren müssen.

sangstar
2017-06-19 22:09:02 UTC
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Negativ und Positiv ist beliebig.Wenn ich Norden als positiv definieren würde, wäre Süden negativ.Wenn ich Süden als positiv definieren würde, wäre Norden negativ.Die Beschilderung dient lediglich dazu, eine Richtung für den Geschwindigkeitsvektor relativ zu einer definierten positiven Richtung bereitzustellen.Alle Richtungen sind willkürlich und Sie können jedes Koordinatensystem für Ihre Ereignisse erstellen, solange alles miteinander übereinstimmt.

Wir brauchen diese Konvention, um beispielsweise die Position als Funktion der Zeit zu erklären.Wenn die Geschwindigkeit als positiv festgelegt wurde oder wenn sie skalar wäre, hätte die Mechanik einige Probleme, da dies bedeuten würde, dass ein Objekt niemals abbremsen oder gar rückwärts fahren könnte.

Robin Hood
2015-06-16 23:59:42 UTC
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Ich werde nur eine eindimensionale Bewegung (Bewegung entlang einer einzelnen Achse) betrachten. Das Hauptziel von Begriffen wie Position und Geschwindigkeit besteht darin, die Bewegung eines Objekts leicht zu beschreiben.

Wir definieren Geschwindigkeit als die Änderungsrate der Position. Gemäß der Konvention wählen wir einen festen Punkt (entlang der Bewegungsachse) und nennen ihn Ursprung und definieren die Position eines Objekts auf dieser Linie basierend auf der Entfernung von diesem Punkt. Wiederum ist die allgemeine Konvention, dass die nach rechts gemessenen Abstände positiv und die nach links gemessenen negativ sind (Sie können sie umgekehrt verwenden, wenn Sie möchten). Sie können leicht erkennen, dass wir bei der Definition der Positionsmessung auf diese Weise alle Punkte auf der Achse abgedeckt haben In diesen Konventionen bedeutet eine Position 2 m 2 m rechts vom Ursprung und eine Position -6 m bedeutet 6 m links vom Ursprung.

Nun hätten Sie gehört, dass das Vorzeichen der Geschwindigkeit die Richtung angibt, aber zunächst einmal sind die Richtungen wieder nur Referenzen von uns. Durch Versuch und Irrtum können wir die physikalische Bedeutung von + oder - Zeichen erkennen. (Konventionell nennen Sie die Richtung, in der die negativen Zahlen die negative Richtung erhöhen (dh in diesem Fall links) und die Richtung, in der positive Zahlen die positive Richtung erhöhen (dh in diesem Fall rechts).)

Beispiel : -

Sie sehen ein Objekt zuerst bei 2 m und dann bei -3 m nach 5 s. Sie sagen, dass es sich nach links oder in die negative Richtung bewegt hat. Durch die Definition der Geschwindigkeit berechnen Sie nun die Änderung der Position (-3-2) m = -5 m (bei der Analyse können Sie sehen, dass das "-" aufgrund unserer Konvention automatisch ausgegeben wurde) und die Änderung der Zeit = 5s.Dividing you Erhalten Sie die Geschwindigkeit als (-1 m / s) oder Sie können sagen, dass sich das Objekt mit 1 m / s nach links bewegt hat. Auf diese Weise können Sie herausfinden, was das negative Vorzeichen bedeutet. Dies bedeutet einfach, dass die Bewegung in die negative Richtung oder nach links erfolgt. (Wie Sie sehen können, helfen uns unsere Definitionen und Konventionen dabei, die Bewegung eines Objekts vollständig zu beschreiben, sowohl die Geschwindigkeit, mit der es sich bewegt, als auch die Bewegung, wo es sich bewegt.)

Helder Velez
2015-06-17 05:07:54 UTC
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In der Computersprache FORTH kann die Schildkröte überall in der Ebene hingehen, wobei sie immer X-Einheiten vorausgeht und sich um einen Y-Winkel nach links oder rechts dreht. Die Schildkröte ignoriert den Begriff des Negativen und bewegt sich dennoch, d. H. In jeder Referenz variieren die Raumkoordinaten zeitlich und sie hat eine Geschwindigkeit.

Die Frage und einige der Antworten kennen den Unterschied zwischen der positiven Natur einer beliebigen Menge einer physikalischen Größe und der Darstellung in einem Referential, das durch Konvention und Benutzerfreundlichkeit erstellt wurde, nicht. Vergleichen Sie das Polar Referential, es gibt keine Negative und das übliche Kartesische.

Beispiel : Die Länge von etwas, die Entfernung von hier nach dort ist immer positiv.

Ein Vektor ist ein Paar aus Größe und Richtung, dessen Länge per Definition positiv ist.

Wenn wir darstellen, dass sich ein Objekt von der Position 0 nach -X und dann zurück nach 0 bewegt, können wir nicht sagen, dass es 0 Längeneinheiten (-4 + 4 = 0) verschoben hat. Tatsächlich bewegte es sich doppelt so lang wie 4, dh 8 Längeneinheiten.
Wenn es in dieser Bewegung 2 Sekunden gedauert hat ( siehe Begriff Geschwindigkeit gegen Geschwindigkeit), können wir die beiden Vektoren nicht addieren und sagen the .. is 0.
Dieser Link bietet eine Unterscheidung zwischen zwei verschiedenen Begriffen von Geschwindigkeit in den Lehrbüchern und dem Konzept der Geschwindigkeit.

def 1: $ s = \ frac {distance} {\ Delta \ t} $ (dies hängt vom Pfad ab)
def 2: $ s = \ left | \ frac {\ vec { v}} {\ Delta \ t} \ right | $



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