相対速度

古典力学
F = d d t ( m v ) {\displaystyle {\boldsymbol {F}}={\frac {\mathrm {d} }{\mathrm {d} t}}(m{\boldsymbol {v}})}
運動の第2法則
歴史(英語版)
分野

静力学  · 動力学 / 物理学における動力学  · 運動学  · 応用力学  · 天体力学  · 連続体力学  · 統計力学

定式化
基本概念

空間 · 時間 · 速度 · 速さ · 質量 · 加速度 · 重力 · 力 · 力積 · トルク / モーメント / 偶力 · 運動量 · 角運動量 · 慣性 · 慣性モーメント · 基準系 · エネルギー · 運動エネルギー · 位置エネルギー · 仕事 · 仮想仕事 · ダランベールの原理

主要項目

剛体 · 運動 · ニュートン力学 · 万有引力 · 運動方程式 · 慣性系 · 非慣性系 · 回転座標系 · 慣性力 · 平面粒子運動力学 · 変位 · 相対速度 · 摩擦 · 単振動 · 調和振動子 · 短周期振動 · 減衰 · 減衰比 · 自転 · 回転 · 円運動 · 非等速円運動 · 向心力 · 遠心力 · 遠心力 (回転座標系) · 反応遠心力 · コリオリの力 · 振り子 · 回転速度 · 角加速度 · 角速度 · 角周波数 · 偏位角度

科学者

ニュートン · ケプラー · ホロックス · オイラー · ダランベール · クレロー · ラグランジュ · ラプラス · ハミルトン · ポアソン

相対速度(そうたいそくど、英語:relative velocity)とは、ある運動物体から見た他の運動物体の速度である[1]

二つの物体A、Bのそれぞれの速度ベクトル V A , V B {\displaystyle \mathbf {V_{A}} ,\mathbf {V_{B}} } とする。 この場合、ニュートン力学では、Aを観測者とした場合の物体Bの相対速度 V r e l {\displaystyle \mathbf {V_{rel}} }

V r e l = V B V A {\displaystyle \mathbf {V_{rel}} =\mathbf {V_{B}} -\mathbf {V_{A}} }

となる。

以下にいくつかの例を示す。

  • 同じ方向へ走行する自動車A、Bがあり、Aが40km/h、Bが70km/hで走行しているとき、Aの車内からはBが前方へ向けて30km/hで移動しているように見える。BからAを見た場合は、Aが後方へ向けて30km/hで移動しているように見える。
  • 双方とも同じ速度で走行しているとき、AからはBが静止しているように見える。(BからAを見た場合でも同様)
  • AとBが対向していて、Aが40km/h、Bが70km/hで互いに接近しているとき、AからはBが前方より110km/hで接近してくるように見える。(BからAを見た場合でも同様)

ニュートン力学では、宇宙における絶対静止座標系が存在しないので、あらゆる速度は常にその時々の観測者から見た相対速度である。

相対性理論によれば、真空中での光の相対速度は、観測者の速度に依らず常に一定である

脚注

[脚注の使い方]
  1. ^ ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

関連項目