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運動の表し方の問題

難易度 2教科書の章末問題レベル高校物理 運動の表し方

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。

東北

この問題で使うもの

この問題を解けるようになるまで(37 技能)
算数中学高校大学大学院

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一覧で見る(前提が先)
  1. 速さと平均の速さ
  2. 記録タイマーの打点と速さ
  3. 斜面の運動と等速直線運動
  4. 分数のたし算・ひき算
  5. 小数の四則計算
  6. 正負の数の加法・減法
  7. 変位・速度・加速度(直線運動)
  8. 三角形の角の大きさ
  9. 対頂角と平行線の同位角・錯角
  10. 三角形の外角と角の組み合わせ
  11. 分数のかけ算・わり算
  12. 小数と分数のまじった計算
  13. 逆算(□ を求める)
  14. 四則の混じった計算の順序
  15. 正負の数の乗除・累乗と四則混合
  16. 分配法則を使った計算のくふう
  17. 文字式の計算(同類項・分配法則)
  18. 1 次方程式の解き方
  19. 二等辺三角形の角
  20. 平行四辺形と特別な四角形の性質
  21. 三角形・四角形の面積
  22. 約数の見つけ方
  23. 素因数分解と約数の個数
  24. 平方根の意味と根号の簡単化
  25. 三平方の定理
  26. 乗法公式による展開
  27. 折り返した図形の角と長さ
  28. 三平方の定理と平面図形
  29. ベクトルの演算と成分
  30. 特別な直角三角形の辺の比
  31. 最大公約数と最小公倍数
  32. 比の性質と簡単な比
  33. 相似な三角形と長さの比
  34. 三角形の相似条件と対応する辺の長さ
  35. 三角比の定義と値
  36. 速度の合成と分解
  37. 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

答えを見る
結果を記録する(このブラウザにだけ保存されます):
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 。

この問題の確認

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