相対速度

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古典力学
歴史

相対速度(そうたいそくど、英語:relative velocity)とは、ある物体を別の観測者から観測したときの速度である。

二つの物体A、Bのそれぞれの速度ベクトル\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\mathbf{V_{rel}}

\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。

関連項目[編集]