等加速度運動④（相対速度）

１．導入

前回は等加速度運動の式を学習しました。３つの式を覚えているかな？（生徒に答えさせる。思い出せないときは，単位や求め方などヒントを出しながら。）では，今日はこの式を使って問題を解きましょう。その後に，相対速度を学習します。

２．練習問題

解答です。

注意点：「折り返すとき」＝「速度０」

３．相対速度

電車で寝ていて，どこかの駅で起きたとき，自分の電車が動いているのに，反対ホームの電車が動いているように感じるときはありませんか？このように（？）自分が動いても，自分が静止していると考えたときの相手の速さを相対速度といいます。

車が右向きに20[m/s]で動いていて，電車が右向きに100[m/s]で動いているとします。自分が車に乗っているとすると，電車の速度はどちら向きにいくらでしょうか？
このとき，電車は80[m/s]で遠ざかって見えるので，「車から見た電車の相対速度」＝右向きに80[m/s]です。

では一般的に，「Aから見たBの相対速度」はどのように求まりますか？
Aの速度－Bの速度ですか？　Bの速度－Aの速度ですか？
先程は見ているほうが車でしたので，車がAです。よって，「Aから見たBの相対速度」＝「Bの速度」－「Aの速度」となり，「見ている人の速度」を引けばよいことになります。

ベクトルで考えると，上の図のようになります。しかし，私はマイナスのベクトルが苦手なので，3段の箱を考えて，左側の合計＝右側の合計で式を導きます。もしくは，先程の車と電車のような簡単なケースを想定して式を思い出します（毎回言いますが，「忘れたときにどうやって導くか」が大切です）。

ベクトルの図で大切なことは，Aの速度とBの速度の始点をあわせること！
では，例題をやってみましょう。

解答です。

もう一問です。

状況は理解できますか？　まず，雨は「鉛直に」＝「地面に垂直に」降っていて，電車は，じゃあ，右向きに動いているとします。電車の窓ガラスに雨粒の跡が付いているときがあるよね。電車が右向きだったら左斜め下方向に跡が付くよね。では考えてみて下さい。

今日は雨が降りそうなので，実験してみてください。まず自分の歩く速度を測定してから，歩きながら傘を差してもっとも雨の当たらない方向を探す（つまり雨の方向へさす）。その角度を測定すれば，雨の落下速度は求められます。絶対誰もやらないんだよなー！

次回からは，落下運動に移っていきます。

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落下運動①