基本例題 2 合成速度, 相対速度
関連 p.113 例題 41
図のように, 速さ 10.0m/sで東向きに
直進しているバスAを, 乗用車Bが同じ
向きに速さ 15.0m/sで追いかけている。
A
B
10.0m/s
15.0m/s
西
東
(1) バスAに乗っている Cさんが,バスAの進む向きと逆向きに速さ 1.0m/sで
バスA内を進んだ。 道路に対するCさんの速度の向きと大きさを求めよ。
(2) 乗用車Bから見たバスAの速度の向きと大きさを求めよ。
解答 東向きを正の向きとすると、題意より,
•
(道路に対する) A の速度 ・・
VA = +10.0m/s
.
(道路に対する) Bの速度
...VB = +15.0m/s
(1)
・Aに対するCの (相対) 速度・・・ vc' = -1.0m/s
(1) 道路に対するCの速度を vc [m/s] とすると,
UCUA+vC'=(+10.0)+(-1.0) = +9.0m/s
合成速度
(2) Bから見たAの速度をVBA [m/s] とすると,
UBA=UA-VB=(+10.0) (+15.0)=-5.0m/s
相対速度
VA (+10.0 m/s)
VA+VC
vc' (-1.0m/s)
東向きに 9.0m/s
(2)
VA (+10.0 m/s), VA-V
-UB
VB (+15.0 m/s)
西向きに 5.0m/s