基礎から学ぶ高校物理(力学編)-5
基礎から学ぶ 高校物理 (力学)
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1章 物体の運動
1-1 速さ
(4)速度の合成
川の流れる速度を$v_A$の上流から下流に向かって船が$v_B$の速度で下っているとき,川岸に立っている人から見ると,図5に示すように,
合成速度は和となり,速度は速くなります。
$v=v_A+v_B$
下流から上流に向かって船が$v_B$の速度で上っているとき,
合成速度は差となり,速度は遅くなります。
$v=v_A-v_B$
次に,図6に示したように川を真横に横切った場合を考えてみましょう。船は真横に進みたいのですが,川の流れがあるために,結果的に斜めに進んでしまいます。このななめ向きの合成速度の大きさは次式で表されます。
$v=\sqrt{v_A^2+v_B^2}$
図6の右図のように,川の流れる速度方向を$x$軸方向,船の速度方向を$y$軸方向とおくと,合成速度の和の大きさは$x$軸方向の速度成分と,$y$軸方向の速度成分の合成と考えられ式(1.7)と同様に次式のように表されます。
$v=\sqrt{v_x^2+v_y^2}$