設定:岸に平行に $1.6$ m/s で進む船。船上の人A, B, Cが甲板上を $2.1$ m/s で歩く。
同じ方向なので速度の合成は足し算です:
$$ v_A = v_{\text{船}} + v_{\text{人}} = 1.6 + 2.1 = 3.7\;\text{m/s(船の進行方向)} $$逆方向なので引き算です:
$$ v_B = v_{\text{人}} - v_{\text{船}} = 2.1 - 1.6 = 0.5\;\text{m/s} $$人の歩く速さ $>$ 船の速さなので、岸から見ると船の進行方向と逆向きに $0.5$ m/s で進みます。
船の進行方向と人の歩く方向が直角なので、三平方の定理を使います:
$$ v_C = \sqrt{v_{\text{船}}^2 + v_{\text{人}}^2} = \sqrt{1.6^2 + 2.1^2} = \sqrt{2.56 + 4.41} = \sqrt{6.97} \fallingdotseq 2.64\;\text{m/s} $$$1.8$ 秒間の移動距離:
$$ d = v_C \times t = 2.64 \times 1.8 \fallingdotseq 4.7\;\text{m} $$同方向なら足し算、逆方向なら引き算、直交方向なら $\sqrt{v_1^2 + v_2^2}$。岸から見た人の速度は、船の速度ベクトルと人の(船上での)速度ベクトルの合成です。
方向別の速度合成:同方向→足し算、逆方向→引き算、直角→$\sqrt{v_1^2 + v_2^2}$。船と人のどちらの視点かを明確にすること。