背向而行的自行车与平行铁路
在一个晴朗的午后，甲、乙两辆自行车，正在一条与铁路平行的公路上行驶。它们并非并肩同行，而是背向而行，各自朝着相反的方向前进。假设甲车以每小时15公里的速度向东行驶，而乙车则以每小时12公里的速度向西行驶。尽管方向相反，但它们都与身旁那条笔直的铁路轨道保持着平行关系。铁路静静地卧在那里，偶尔有列车呼啸而过，与公路上这两辆匀速、安静的人力车形成了动与静的对比。这个场景，将速度、方向与相对位置巧妙地结合在了一起。
相对速度与距离变化
从运动学的角度来看，由于两车背向而行，它们之间的相对速度是两者速度之和。即每小时（15+12）=27公里。这意味着，从其中任何一位骑手的视角看，另一位骑手正以每小时27公里的速度远离自己。与此同时，铁路上可能正有一列火车以更高的速度同向或反向行驶。但题目设定的核心趣味在于，无论是甲还是乙，他们各自与铁路的相对位置关系是恒定的——他们始终在一条与铁轨平行的直线上运动。这使得铁路成为了这个运动场景中一个固定的空间参照系，而两辆自行车则在这个参照系的两侧，以稳定的速度彼此远离。
场景背后的数学与意象
这个简单的设定，蕴含着清晰的物理和数学概念。它描绘了一幅动态的几何图景：两条平行的线（公路与铁路），以及在这两条线之一（公路）上两个反向移动的点。随着时间的推移，两点间的距离沿着公路这条线被迅速拉长。如果我们将思维延伸，甚至可以想象在某个时刻，一列火车从后方追上并超过其中一辆自行车，那么对于那位骑手而言，他将先后经历与另一辆自行车的“背向分离”，以及与火车的“同向被超越”两种不同的相对运动体验。这小小的场景，生动地展示了速度、参照物和相对运动的朴素原理，将日常生活与基础科学知识紧密联系了起来。
