画像には3つの問題が含まれています。 問c: 西向きに 25 km/h で進む自動車 P から、東向きに 15 km/h で進む自動車 Q を見たときの速度の向きと大きさを求める。 問d: 東向きに 30 km/h で進む自動車 P を、東向きに 50 km/h で進む自動車 Q から見たときの速度の向きと大きさを求める。 問e: 東向きに 30 km/h で進む自動車 P から、東向きに 30 km/h で進む自動車 Q を見たときの速さを求める。

応用数学相対速度ベクトル物理
2025/5/21

1. 問題の内容

画像には3つの問題が含まれています。
問c: 西向きに 25 km/h で進む自動車 P から、東向きに 15 km/h で進む自動車 Q を見たときの速度の向きと大きさを求める。
問d: 東向きに 30 km/h で進む自動車 P を、東向きに 50 km/h で進む自動車 Q から見たときの速度の向きと大きさを求める。
問e: 東向きに 30 km/h で進む自動車 P から、東向きに 30 km/h で進む自動車 Q を見たときの速さを求める。

2. 解き方の手順

問c:
相手の速度から自分の速度を引くことで、相対速度を求めることができます。この場合、自動車 P が見ているので、自動車 Q の速度から自動車 P の速度を引きます。
東向きを正とすると、自動車 Q の速度は +15 km/h、自動車 P の速度は -25 km/h です。
したがって、相対速度 vrelv_{rel} は、
vrel=15(25)=15+25=40v_{rel} = 15 - (-25) = 15 + 25 = 40 km/h
となります。これは正の値なので、東向きに 40 km/h で進むように見えます。
問d:
自動車 Q から自動車 P を見ているので、自動車 P の速度から自動車 Q の速度を引きます。
東向きを正とすると、自動車 P の速度は +30 km/h、自動車 Q の速度は +50 km/h です。
したがって、相対速度 vrelv_{rel} は、
vrel=3050=20v_{rel} = 30 - 50 = -20 km/h
となります。これは負の値なので、西向きに 20 km/h で進むように見えます。
問e:
自動車 P から自動車 Q を見ているので、自動車 Q の速度から自動車 P の速度を引きます。
東向きを正とすると、自動車 P の速度は +30 km/h、自動車 Q の速度は +30 km/h です。
したがって、相対速度 vrelv_{rel} は、
vrel=3030=0v_{rel} = 30 - 30 = 0 km/h
となります。

3. 最終的な答え

問c: 東向きに 40 km/h
問d: 西向きに 20 km/h
問e: 0 km/h

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