💡 ヒント：波のある水面を進む船（応用問題278）

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

水面の波が一定の速さ \(v\) で進み、船も水面を別の速さで進んでいます。船が波と同じ向きに進むか、逆向きに進むかで「船から見た波の速さ（相対速度）」が変わり、船に当たる波の振動数が変化します。

これはドップラー効果の原理そのもの。静止した観測者と動く観測者では、感じる振動数が違う。

✏️ 求めるもの

船が受ける波の振動数、1 秒間に出会う波の数、船の速度と波の速度の関係。波長自体は同じでも、出会う速さが違うので振動数が変わる。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 向きを確認：波と船が同じ向きか、逆向きか
  2. 相対速度を計算：\(v' = v_W \pm v_B\)
  3. 振動数：\(f' = v' / \lambda\)。波長 \(\lambda\) は変わらないことに注意
注意

波長 \(\lambda\) は水面に対する物理量で、船から見ても同じ値。変わるのは「船から見た波の速度」と「船が受ける振動数」。この区別が大事です。