相対速度って、求めるときにいつも間違ってしまうんですよね。
こんな悩みを持っている人も多いのではないでしょうか。
そこで今回は、相対速度の求め方について紹介していきます！
この記事を読めば、後々説明する『はね返り係数』の話も理解できますので、しっかり勉強していきましょう。
目次
【結論】相対速度は"相手-自分"で考えればOK！
相対速度とは、観測者からみた相手の速度のことを言います！
そして、相対速度は、【相手の速度ー自分の速度】で求めることができるのです。
相対速度
相対速度は、【相手の速度ー自分の速度】で求める！
うーん、イマイチまだわからないです。
例えば、上のように2人がいて、一人は地面に、もう一人は時速60kmのボールの上にいるとしようか。この時ボールの相対速度について求めてみよう！
相対速度の考え方①：止まっている人から見る
まずは、観測者が地面にいるときを考えましょう！
相対速度は、『相手の速度ー自分の速度』で求められるから、今回は、（ボールの速度）－（止まっている人の速度）となる。
つまり、\(60km-0km=60km\)となります！
相対速度の考え方②：ボールの上にいる人から見る
続いて、観測者がボールの上にいるときの、相対速度を考えます！
同じように相対速度は、『相手の速度ー自分の速度』で求められるから、今回は、（ボールの速度）－（ボールの上の人の速度）となる。
つまり、\(60km-60km=0km\)となります。
動いている物体の上に乗ってみれば、確かに相対速度は0kmだよね！
相対速度
相対速度は、【相手の速度ー自分の速度】で求める！
一直線上でないなら相対速度はベクトルで考える！
例えば、下の例題を見てみよう！
例題
x軸上とy軸上に、矢印の向きに10m/sの速さで進む2つの物体がある。Bから見たAの相対速度を求めよ。（明快解法講座より引用）
※いつも通り、まずは自分で考えてみましょう！自分で解くことで、『解くうえで何が足りないのか』が明確になります！
これも、『相手の速度ー自分の速度』で考えればいいのですよね？
そうだね！けれど、どちらの物体も動く方向が一直線上にないよね。そんな時はベクトルで考えるんだ！
ポイント
物体が、同一直線上で動かないときは、ベクトルで考える！
⇨ベクトルの合力が相対速度になる！
【解法】相対速度をベクトルで解く
それでは解いていきましょう！
今回は、BからAを見た時の相対速度なので、Bの上に観測者（自分）が乗ります！
相対速度は、相手の速度ー自分の速度なので、今回は（Aの速度）－（Bの速度）となります！
さらに、今回の場合は、運動が一直線上ではないので、ベクトルで考えると、
なるほど！『相手の速度ー自分の速度』を同じように、ベクトルで考えるのですね！
その通り！『マイナス自分の速度』のところはプラスに直して、矢印の向きを逆にすればOK！
ベクトルで考えた時の相対速度は、ベクトルの合力になるので、オレンジの矢印の大きさは、\(10\sqrt{2}\)となります！
まとめ：相対速度の公式は「相手-自分」で考える！
今回は、相対速度について説明しました！
相対速度についてまとめると、以下のようになります！
相対速度のまとめ
1.相対速度は、【相手の速度ー自分の速度】で求める！
2.物体が、同一直線上で動かないときは、ベクトルで考える！
⇨ベクトルの合力が相対速度になる！
相対速度の求め方について理解していれば、はね返り係数の理解も簡単なので、しっかり覚えておいてください！
