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1等加速度運動
標準問題
A)
必開1.(速度の合成)
図1のように両岸が平行な川がある。川の流れの速さ
は川の中ではどこでも一定で, 岸に対し平行に vo [m/s]
であるとする。また, 岸に対し垂直の線の両端をA, B
とし, AとBの間の距離をL[m] とする。この川を船
で渡るとき,実際に川を渡る船の向きと速さは, 静止し
た水に対し船を進めようとする向きと速さとは異なって
くる。船の大きさは無視できるものとする。
(1)静止した水に対する船の速さは200 [m/s] であるとし, 船が岸に垂直に,点Aから点Bに
進むためには,船は直線 ABに対し, 川の上流方向に角度
る必要がある。その結果,船は直線 AB上を進む。AB間を横断する時間は
川の流れ
Vo
船
う
ア
。だけ傾いた向きに進め
L
|イ×- (s) である。
Vo
(2)船を静水に対する速さ 200 [m/s] で直線 AB の向きに進めたとき,実際には直線 AB に
対し川の下流のほうに傾いた向きに進む。このときの実際の船の進む向きでの速さは
ウ×2o [m/s] で, 船が対岸に到倒着する地点の点Bからの距離は
エ×L [m] とな
る。またこのときの対岸までに要する時間は
オ×
[s] である。
Vo
(3) 図2のように,岸にそって下流へ向かって一定の速
さで走る自動車があり, 船が点Aを出発すると同時に
自動車は点Bを通過するとする。船を対岸に向かって
進め,自動車と出会う点を点Cとする。自動車の速さ
と船の静水に対する速さがともに2vo [m/s] である場
合,点Cに到達するためには, 静水に対し船を進める
向き0を,直線 ABに対し下流の方向にカ]と
すればよい。実際の直線 AC にそった船の速さ ひは
自動車
B
200
川の流れ
Vo
船。
図2
キ|× vo [m/s], 点Cと点Bとの
距離は
ク×L [m] となる。また点Cに到達するまでに要する時間は
[s] である。
ケ×
Vo
【近畿大)
