運動の表し方の問題
水平な地面上で、東西にのびるまっすぐな道路と、南北にのびるまっすぐな道路が直角に交わっている。自動車 A は東西の道路を東向きに一定の速さ で、自動車 B は南北の道路を北向きに一定の速さ で走っている。A から見た B の速度(A に対する B の相対速度)の大きさは何 m/s か。有効数字 2 桁で求めよ。
この問題で使うもの
- 相対速度(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(37 技能)
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右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
一覧で見る(前提が先)
- 速さと平均の速さ
- 記録タイマーの打点と速さ
- 斜面の運動と等速直線運動
- 分数のたし算・ひき算
- 小数の四則計算
- 正負の数の加法・減法
- 変位・速度・加速度(直線運動)
- 三角形の角の大きさ
- 対頂角と平行線の同位角・錯角
- 三角形の外角と角の組み合わせ
- 分数のかけ算・わり算
- 小数と分数のまじった計算
- 逆算(□ を求める)
- 四則の混じった計算の順序
- 正負の数の乗除・累乗と四則混合
- 分配法則を使った計算のくふう
- 文字式の計算(同類項・分配法則)
- 1 次方程式の解き方
- 二等辺三角形の角
- 平行四辺形と特別な四角形の性質
- 三角形・四角形の面積
- 約数の見つけ方
- 素因数分解と約数の個数
- 平方根の意味と根号の簡単化
- 三平方の定理
- 乗法公式による展開
- 折り返した図形の角と長さ
- 三平方の定理と平面図形
- ベクトルの演算と成分
- 特別な直角三角形の辺の比
- 最大公約数と最小公倍数
- 比の性質と簡単な比
- 相似な三角形と長さの比
- 三角形の相似条件と対応する辺の長さ
- 三角比の定義と値
- 速度の合成と分解
- 相対速度
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
A に対する B の相対速度は「B の速度 − A の速度」で求められる。ベクトルとして引き算しよう。
ヒント 2
は西向きに 。これと北向き の を合成する。
ヒント 3
2 つのベクトルは直交しているので、大きさは で計算できる。
答えと解説
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解説を読む
地面に対する A の速度を 、B の速度を とすると、A に対する B の相対速度は
である。
は北向きに 、 は西向きに である。この 2 つは直交しているので、三平方の定理より相対速度の大きさは
(A から見ると、B は北西寄りの向きに で動いて見える。)
答えは である。
別解
東向きを 軸正、北向きを 軸正とする。A の速度は 、B の速度は 。
A に対する B の相対速度は 。
大きさは 。
検算: 3:4:5 の直角三角形(15, 20, 25)と一致する。有効数字 2 桁で 。