物理編→“相対速度”、皆さん、直感でやってませんか?! ( ^-’)b [理系っぽいお話]
相対速度…。
「あー、あれね、“Aから見たら、Bはどのような速度か?”ってやつでしょ。」
学生さんは大抵こんな反応を示します。
一次元は簡単なのですよ。
正直、かなり直感的に出来ます。
ところが二次元以上になると途端にアレレ???
となってしまうのです。
物理のお話、
特に古典論は、
日常生活で実感できる範囲の物を扱う事が多いので、
ちょっと気軽にとらえがちですが…、
実は、なめてかかると足をすくわれるのですねぇ。
さて、
それでは、『相対速度』の本質に迫りましょう。
相対速度の根底にある思想は、
『相対量』です。
物理では、
『相対~』というものを結構扱います。
~の部分には、加速度、変位、など、
速度以外にも様々な“量”が出てきますので、
この際まとめて、
『相対量』として理解した方が楽でしょう。
相対量のお話でよく出る文言は例えば、
「Aから見て、Bの速度はどのくらいか?」とか、
「Aと比べると、Bはどの位置にいるか?」
なんてやつですよね。
まず、相対量ですが、
あるものを“基準”にとると、その“対象”となる‘量(値)’は、
どんなふうに見えるのかな?
という事を言っているにすぎないのです。
こんな例はいかがでしょうか。
『歴史のテストを行いました。
A君は75点、B君は81店、C君は63点でした。
A君から見て、
Bくん、C君はそれぞれ何点の差があるでしょうか?』
回答:A君から見て、B君は6点高く、C君は12点低い。
B君の場合は、簡単ですね。
\[81-75=6\]
と、暗算した人も多いでしょう。
C君の場合はどうでしょうか、
“差”だけ分かればいいのだからと、
\[75-63=12\]
とやってしまった人もいるのではないでしょうか。
残念!!!、
C君の場合も、
\[63-75=-12\]
というふうに、A君を後から引くようにしなくてはなりません。
問題文中の
“A君から見て”
というのは、
“A君を基準にして”と読むのですね。
さあ、そうすると、
“相対量”とは、
A君の様な“基準値”から、
B君、C君のような比較の対象の値、
つまり、“対象値”を引いたものとして、
‘機械的’に計算ができるようになるのです。
結果が、プラスなら高い・多いと言え、
マイナスなら、低い・少ない、などと言えばよいわけですね。
つまり、
とまとめられるわけです。
二次元以上のお話では、
これをベクトルの引き算にすればよいだけですから、
話の根底は全く変わりません。
いかがでしたでしょうか。
それではまた、
『理系っぽいお話』でお会いしましょう。
「あー、あれね、“Aから見たら、Bはどのような速度か?”ってやつでしょ。」
学生さんは大抵こんな反応を示します。
一次元は簡単なのですよ。
正直、かなり直感的に出来ます。
ところが二次元以上になると途端にアレレ???
となってしまうのです。
物理のお話、
特に古典論は、
日常生活で実感できる範囲の物を扱う事が多いので、
ちょっと気軽にとらえがちですが…、
実は、なめてかかると足をすくわれるのですねぇ。
さて、
それでは、『相対速度』の本質に迫りましょう。
相対速度の根底にある思想は、
『相対量』です。
物理では、
『相対~』というものを結構扱います。
~の部分には、加速度、変位、など、
速度以外にも様々な“量”が出てきますので、
この際まとめて、
『相対量』として理解した方が楽でしょう。
相対量のお話でよく出る文言は例えば、
「Aから見て、Bの速度はどのくらいか?」とか、
「Aと比べると、Bはどの位置にいるか?」
なんてやつですよね。
まず、相対量ですが、
あるものを“基準”にとると、その“対象”となる‘量(値)’は、
どんなふうに見えるのかな?
という事を言っているにすぎないのです。
こんな例はいかがでしょうか。
『歴史のテストを行いました。
A君は75点、B君は81店、C君は63点でした。
A君から見て、
Bくん、C君はそれぞれ何点の差があるでしょうか?』
回答:A君から見て、B君は6点高く、C君は12点低い。
B君の場合は、簡単ですね。
\[81-75=6\]
と、暗算した人も多いでしょう。
C君の場合はどうでしょうか、
“差”だけ分かればいいのだからと、
\[75-63=12\]
とやってしまった人もいるのではないでしょうか。
残念!!!、
C君の場合も、
\[63-75=-12\]
というふうに、A君を後から引くようにしなくてはなりません。
問題文中の
“A君から見て”
というのは、
“A君を基準にして”と読むのですね。
さあ、そうすると、
“相対量”とは、
A君の様な“基準値”から、
B君、C君のような比較の対象の値、
つまり、“対象値”を引いたものとして、
‘機械的’に計算ができるようになるのです。
結果が、プラスなら高い・多いと言え、
マイナスなら、低い・少ない、などと言えばよいわけですね。
つまり、
【相対量】=【対象値(量)】-【基準値(量)】
とまとめられるわけです。
二次元以上のお話では、
これをベクトルの引き算にすればよいだけですから、
話の根底は全く変わりません。
いかがでしたでしょうか。
それではまた、
『理系っぽいお話』でお会いしましょう。
2013-11-15 12:36
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