物理
高校生

なぜ、この図になるのかわかりません。
教えてほしいです。

N 19. 速度の合成と相対速度 電車が,南向きに速さ 10.0m/s で走行 している。次の各問に答えよ。 (1) 電車の中で静止する観測者Aが, 自動車Bを見たとき,北向きに5.0 m/s で走行しているように見えた。地面に対するBの速度は, どちら向き に何m/s か。 19. 例」 ヒント (2) 地面に 求め,Al を求める。 (2) 電車の中の観測者Aが, 電車の走行する向きに1.0m/s で歩いており, 自動車Cが地面に対して南向きに6.0m/sの速度で運動している。このと き, Aから見たCの速度は,どちら向きに何m/sに見えるか。
と 60-30 t=15~25s: V2= -=3.0m/s の 25-15 これから,「解答」に示すグラフが得られる。 19速度の合成と相対速度 エ 解答 (1) 南向きに5.0m/s (2) 北向きに 5.0m/s 指針(相対速度は,相手の速度から観測者の速度を 引いたものである。正の向きを定めて,相対速度の公 式UAB= VB-v』を用いる。 |解説く(1) 観測者Aが進行する南向きを正とする と,Aの速度は ひA=10.0m/s, Aから見たBの速度 は UAB=-5.0m/sと表される。 地面に対するBの速度を vg [m/s] とすると,これらの速度の関係は, 図1のように示される。相対速度 の公式を用いると, VB VA 10.0m/s 0 VAB -5.0 m/s VAB= UB-UA -5.0=UB-10.0 VB=5.0m/s 図1 したがって,南向きに5.0m/s (2) Aは電車の中で歩いているので,地面に対するA の速度 Vaは,電車の速度とAの歩く速度を合成し たものになる。速度の合成の公式ひ=utvzに, v1 に電車の速度10.0m/s, vzに歩く速度1.0m/sを代 Va=10.0+1.0=11.0m/s 南向きを正としており, 地面に対するCの速度は 入して,

回答

なぜ、このような図になるのかは、数2で習うベクトルを習わないとわからないと思います。
なので、ベクトルを習うまではとりあえず、よくわからないと思いますが図の書き方を覚えるしかないのです。
相対速度の図の書き方
①それぞれの速度の矢印の始点を揃えて書く
②どちらからどちらを見るのかを判断し(例えばAからBを見る場合)、Aの矢印の先からBの矢印の先に向けて矢印を引く。
 この矢印が相対速度を表す

合成速度の図の書き方
 それぞれの速度の矢印を継ぎ足す

これを覚えるしかないのです。

そして、この問題を解く前に基本の問題が解けないと私がこの問題を説明してもわからないと思います。
次に送る問題は解けますか?

たこ焼き

(1)Aの速度は南向きに20.0m/s、Bの速度は南向きに15.0m/s、
  Aから見たBの速度は?また、Aから見たBの速さは?

(2)Aの速度は南向きに10.0m/s、Bの速度は北向きに20.0m/s、
  Aから見たBの速度は?また、Aから見たBの速さは?
  
(3)Aの速度は南向きに10.0m/s、Bの速度は東向きに10.0m/s、
  Aから見たBの速度は?また、Aから見たBの速さは?

ひまわり

回答ありがとうございます。
自分なりに解いてみました。
(3)は、全くわかりませんでした。
また、速さもどのようにして求めるのかわかりませんでした。速度も自信が、ありません。
一から教えていただけると助かります

ひまわり

こちらです

たこ焼き

(1)(2)作図も答えもあってますよ。作図は長さに注意した方が良いですよ。
   ひまわりさんは公式に代入して解いているので、私が書いた式と違いますが、答えはあ
   ってますよ。私が書いた式は、作図から求める式です。
   速度は向きと大きさを、速さは大きさだけを持ちますよね。
  なので、速さを聞かれたら、向きを答えなければよいのです。
  よって(1)の速さは5.0m/s、(2)の速さは30.0m/s

(3)作図はあってますよ。
 AからBを見るので、画像のようになります。

分からなければ質問してください

ひまわり

回答ありがとうございます。
なぜ、(3)は図のような作図になるのでしょうか。
教えてほしいです。

たこ焼き

(1)(2)と同じですよ
分からなければ質問してください

ひまわり

回答ありがとうございます。
(1)(2)を作図ではなく公式で求めたので、
作図の仕方がまだよくわかっていません。
なので、作図を使って相対速度を求めるやり方が
わかりません。
教えてほしいです。

たこ焼き

(3)はとりあえず、
①それぞれの速度の矢印の始点を揃えて書く
②どちらからどちらを見るのかを判断し(例えばAからBを見る場合)、Aの矢印の先からBの矢印の先に向けて矢印を引く。
 この矢印が相対速度を表す
ということを図にしていることはわかりますか?

ひまわり

回答ありがとうございます。
はい。
わかります

ひまわり

理解できました。

ひまわり

19の解説をよろしくお願いします

ひまわり

(1)は、わかりました。
(2)がわかりません。
教えてほしいです。

たこ焼き

画像をみてください。

たこ焼き

すいません。(1)の解説を送ったので(2)今から書きますね

たこ焼き

(2)Aの速度は南向きに11.0m/sになることはわかりましたか?

ひまわり

わかりません

たこ焼き

(2)Aさんは南向きに10.0m/sで動く電車の中を南向きに1.0m/sの速さで動いていますよね。
 ということは、Aさんの速さは地面から見ると10.0+1.0=11.0m/sになります。
 

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