物理物理学・力学理科

3分で簡単「相対速度」!例題を交えながら現役理系学生が5分でわかりやすく解説!

今回は相対速度について解説していきます。
相対速度は、動いているものから見たときの他の速度のことです。例えば車に乗っているとき、周りの建物は動かないが、前から後ろへ動いているように見えるでしょう?そのようなみかけの速度を相対速度という。対して、普段速度と言っている、客観的に考える速度は絶対速度と区別することもある。

力学を専攻しているライター、ユッキーと一緒に解説していきます。

ライター/eastflower

大学で建築構造力学を専攻する学生。構造力学では専門的な考えのほかに中高の物理の知識が基礎となるため、その知識をかみ砕いて説明できるよう心掛けている。

1 相対速度とは?

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相対速度とは、相手と自分の速度の差によって表れる見かけ上の速度です。

ここでは車を例に出します。車は、実際には40km/h~60km/hで走っているであろう車なのに、対向車線の車とすれ違うとき相手の車はとても速く走っているように見えますよね。

そのように、自分の速度を考慮した相手の速度を相対速度といいます。

image by Study-Z編集部

相対速度を求める際は、このように、自分(観測する側)と相手(観測される側)の速度の差を求め、自分から見た相手の速度を表現します

ここでの速度は、符号の正負によって向きを表すことに留意してください。(ベクトルの引き算である)

相対速度の考え方で一番の違いは、何度も説明したように見る人が動いている、という点です。

他の物理での速度の問題は、見る側が動いていない(神の視点)でした。こちらは、あえて相対速度と区別するときには絶対速度といいます。

この場合は上式=相手の速度-0となっている、と考えれば理解しやすいでしょう。

2 すれ違う車と速度

2 すれ違う車と速度

image by Study-Z編集部

例えば、二車線の道路の上を、それぞれ一台ずつ車が走っているとします。上の車線を走る車Aは60km/h、下の車線を走る車Bは30km/hの速度で走行していますね。

この2台の車がすれ違う時の速度について考えましょう。以下、右向きを正とします。

まずは絶対速度です。右向きを正とするため、図上側Aの車は+60km/hで走っています。対して図下側Bの車は、左向きなので-30km/hで走っていると言えるでしょう。

ここまでは普通の速度(にベクトルを考慮した)の考え方ですね。

\次のページで「2-1 では、相対速度は」を解説!/

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