速度合成计算器

速度合成用于确定两种运动如何组合成一个观测速度。在日常力学中，速度是矢量，同时具有大小和方向。经典模式先将输入的两个方向转换为相对夹角，再应用余弦定理。合速度大小为v1² + v2² + 2v1v2 cos(angle2 - angle1)的平方根。同向平行速度直接相加，反向速度的大小相减，垂直速度则形成常见的直角三角形关系。 这一矢量规则适用于汽车、飞机、抛射体、流水和几乎所有普通工程问题，因为这些速度远小于光速。角度以共同参考轴为基准，用度表示。只有两个角度的差影响合速度大小。计算器输出非负速率，而非带正负号的方向；如果还需要合速度方向角或水平、竖直分量，请使用分量分析。 当速度接近光速时，直接相加会预测出不可能的超光速结果。狭义相对论将共线速度之和替换为u = (v1 + v2) / (1 + v1v2 / c²)，其中c恰为299,792,458米每秒。输入速度越大，分母越大，只要两个输入速度均小于c，结果就仍小于c。相对论模式假设两个运动沿同一直线且均沿正方向。角度输入框为保持界面一致而保留，但不会影响这一共线计算。 请选择符合实际物理情境的模型，而不是单纯选择更复杂的公式。经典矢量合成保留方向几何关系，对低速应用而言可视为准确。描述以显著光速比例运动的参考系、粒子或信号时，需要使用相对论速度合成。在比较或合成前，请始终将两个速度都换算成米每秒。对于相对论中的反向运动，应在专用洛伦兹变换中使用带正负号的速度；本计算器仅接受非负大小，适用于同向相对论示例。 显示结果经过舍入以便阅读，内部计算使用JavaScript浮点精度。它适合教学和快速分析，但最终报告的位数应由实验不确定度和有效数字决定。