高等学校物理基礎/合成速度と相対速度

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　中学受験算数や数的処理で流水算や通過算が参考書とかに掲載しております。その背景が物理基礎の本節で学べます。

速度の合成

　川のように流れのあるところでは、普段と違う速さになります。もし、分からない場合は流れるプールやエスカレーター（動く歩道）をイメージしましょう。流れに乗って動く時と、流れに逆らって動く時では全然感覚が違います。

　また、動く歩道を歩く人は、普通に歩く速度よりも、大きな速度で動きます。これは、歩く速度に、動く歩道の速度が加わるためです。

　川の流れのないところ（静水）での船の速さ（速度）が、川の流れる速さ（速度）で進んでいます。静止している人が岸から船の速さを見てみると、川の流れのないところ（静水）での船の速度と川の流れる速度の和として求めます。

　このようにして、２つの速度（静水した時の船の速度と川の流れる速度）を１つの速度にまとめます。これを速度の合成や合成速度といいます。速度の合成や合成速度は、どの向きを正とするかを考えてから速度の和をとります。

　この考え方を利用したものが流水算になります。

　基準物体（観測者）から見た対象物体の速度を相対速度といいます。相対速度は相手の速度〔対象物体〕から自分の速度〔基準物体（観測者）〕を引けば求められます。

　同じ物体の運動でも、観測者の速度によって、動く向きも速さも異なって見えます。したがって、物体の運動を表す時は、それがどのような運動をしている観測者から見たものであるかを明確にしなければなりません。

　なお、この考え方を利用したものが通過算になります。