Saatte 1000 km hızla giden bir tren ve aynı hızla silahtan çıkan bir mermi… Böyle bir durumda sizce neler olabilir?
Kemerlerimizi bağladıysak trene atlayalım ve ateş etmeye hazırlanalım!
Bir trenden ateş etmek için olası üç senaryo düşünebiliriz.
İlk olasılıkta trenin hareket halinde olmadığını kabul edelim. Trenin hareketsiz olduğu durumda eğer ön kompartımandan silahı ateşlersek, mermi bizden saatte 1000 km hızla uzaklaşır.
Aslında bu durum, Newton’un birinci hareket yasasının sonuçlarından biridir. Bu sonuçta; harici bir kuvvet olmadıkça hareket halindeki cisim hareket halinde olmaya, hareketsiz cisim ise hareketsizlik halini sürdürmeye devam eder.
Elbette bu bir varsayım ve biz böyle bir ihtimalde, hava direncinin olmadığını varsayıyoruz. Yani böyle bir durumda mermi, herhangi bir yavaşlama hareketi göstermez ve bunun yanında tüfek, tabanca ya da herhangi bir silahtan geri döner.
Şimdi treni, saatte 1000 km hızla hareket ettirmeye başlayalım ve bu durumun, ateşlenen mermiyi nasıl etkileyeceğine bakalım.
İlk durumda hareketsiz bir trende seyahat ediyorduk ve trenle aramızdaki bağıl hız sıfırdı. Ancak şimdi tren 1000 km hızla hareket ediyor ve bu durum, bizim de 1000 km hıza sahip olduğumuz anlamına gelir.
Bu hesapla trenle aramızdaki bağıl hız, yine sıfır çıkar. Yani mermi ileri yönde hareket ederken bize tamamen normal görünür. Fakat bir gözlemci gözünden baktığımızda durum tamamen değişir.
Bu sefer trenin dışında ve yerde hareketsiz bir vaziyette duran bir kişiye mermi, saatte 2000 km hızla gidiyor gibi görünür. Ayrıca kişi trende değil de daha alçak bir zemin olan yerde durduğu için, kendisinin tren ile arasındaki bağıl hız saatte 1000 km’dir. Yine trene göre merminin hızı da saatte 1000 km’dir. Böylelikle yere göre merminin hızı, saatte toplam 2000 km olur.
Peki ya silahı trenin hareket yönünün tersine doğru ateşlersek?
Bu durumda yerde hareketsiz bir vaziyette duran birine, merminin hızı sıfır gibi görünür. Bunun sebebi, mermi ve tren eşit hızda ancak zıt yönlerde hareket ettiğinde, bu ikisinin bileşke bağıl hızlarının birbirini götürmesi ve sıfır olmasıdır.
Bu şekilde bizi izleyen biri, nişan aldığımızı ve tetik çektiğimizi rahatlıkla görebilir ama ona göre mermi hareket etmez ve dümdüz aşağı düşüyormuş gibi görünür. Ancak elbette bu bir düşünce deneyi.
Gerçek hayatta mermi ters yönde 1000 km/s hızla gidebilse bile, bu hıza ulaşması zaman alır. Kısaca tetik çekildiği an mermi, nihai hızına ulaşamayacaktır.
Kaynaklar: Futurism, Britannica, How Stuff Works