Bir cismin hareketi, gözlemcinin bulunduğu yere göre farklılık gösterebilir. Cismin konumunun veya hızının bir gözlemci tarafından yorumlanmasına bağıl hareket denir. Bu duruma örnek olarak bir otobüste giderken siz otobüsteki insanları duruyor olarak görürsünüz fakat dışarıdan bakan insanlar sizi belli bir hızda gittiğinizi görür. Bu durum hareketin göreceli olduğunu gösterir.
Sabit Hızlı Hareketlilerin Bağıl Hareketi
Hareketli cisim, hareketli bir gözlemci tarafından gözleniyorsa durum biraz daha değişiyor. Bu durumu açıklamak gerekirse bir araçta 90 km/s hızla gittiğinizi ve sizin yanınızdan aynı yöne doğru 100 km/s hızla başka bir aracın ilerlediğini düşünün. Yol kenarında duran birisi diğer aracı 100 km/s hızla gidiyor olarak görecek fakat siz onu çok yavaş ilerliyormuş gibi görürsünüz. Bunun nedeni sizin de bir hızınız var ve bu hız kadarını göremiyorsunuz, sizden ne kadar daha fazlaysa o kadarını görebiliyorsunuz. Siz bu gözlemde 100 km/s – 90 km/s = 10 km/s gibi yavaş bir hareket gözlemlersiniz. Bu durumda o aracın size göre hızı bağıl hız olur. Hareketli cisim ve gözlemci farklı doğrultuda da olabilir.
Bir A aracının kuzeybatı yönünde hızıyla, bir B aracının ise doğu yönünde hızıyla gittiğini varsayalım. Aşağıdaki şekilde araçların hızları vektör şeklinde gösterilmiştir ve araçların birbirine göre bağıl hızları bu vektörlerle bulunur. A aracındaki gözlemciye göre B aracının bağıl hızı , B aracındaki gözlemciye göre ise A aracının bağıl hızı olarak gösterilir. Gözlenen aracın hızından gözlemcinin hızını çıkardığımızda bağıl hızı elde ediyorduk, Bu durumda bağıl hız vektörlerde çıkarma işlemi yapıldığı gibi bulabiliriz.
Burada önemli bir nokta, birbirini gözlemleyen iki gözlemcinin bağıl hızları her zaman eşit büyüklükte fakat zıt yöndedir.
Bağıl hız vektörünün büyüklüğünü bulmak için kosinüs teoremi kullanılabilir.
Hareketli Bir Ortamdaki Sabit Hızlı Cisimlerin Bağıl Hareketi
Daha önceki örneklerde araçlar hareket ediyordu fakat içindekiler hareketsizdi, burada ise aracın içindekiler de hareket edecek. Araç ilerlerken içindeki kişinin zaten yere göre bir bağıl hızı oluyor. Eğer bu kişi aracın içinde harekete geçerse, normal yerde yürüdüğümüzde yere göre bağıl hızımız olduğu gibi bu sefer bu kişinin araca göre bir hızı oluyor. Bu hareketli kişinin araca göre bağıl hızı normal kendi hızı olurken yere göre bağıl hızı aracın ve kişinin hızlarının vektörel olarak toplamına eşit olur.
Bu durum nehirdeki kayık sorularındaki gibi de çıkabilir. Hızı olan akıntıya sahip bir nehirde kayık o akıntının etkisinde zaten bir bağıl hıza sahip olur. Kayık kendisi de bir doğrultuda hızıyla ilerlemek istediğinde, kayığın nehre göre bağıl hızı olur fakat kıyıdaki birine göre kayığın bağıl hızı akıntı ve kayığın hızlarının vektörel toplamıdır.
Nehir sorularında;
- Suya göre hız, kayığın hızıdır.
- Nehrin genişliği d ve karşıya varma süresi t veriliyorsa kayığın dikey hızına v=d/t işlemiyle ulaşabiliriz, oradan da açılı bir hız vektörü varsa açıya göre kendi hızını hesaplayabiliriz.
- Sürüklendiği mesafeyi x kayığın yataydaki hızını ve akıntı hızını toplayarak geçen süreyle (t) çarptığımızda bulabiliriz.
