💡 ヒント:速度の合成(直角方向)

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

2 つの速度が互いに垂直(例:流れる川を直角に渡る船、横風の中を進む飛行機)の場合、合成速度はベクトルの足し算で求めます。図に描くと直角三角形の対角線に相当し、ピタゴラスの定理で大きさが計算できます。

イメージ:北に泳ぐ人が東向きの川流れに乗ると、実際の進路は北東。

✏️ 求めるもの

2 つの直交する速度ベクトルから合成速度の大きさ向き。図を描いて直角三角形を作るのがポイント。

🔬 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. 図を描く:2 つの直交ベクトルを始点を揃えて描く
  2. 長方形を完成:対角線が合成速度
  3. 大きさ:ピタゴラスで \(\sqrt{v_x^2 + v_y^2}\)
  4. 向き:\(\tan^{-1}(v_y / v_x)\) または特別三角形から角度を読む
注意

「直角」だからピタゴラスが使える。直交していない場合は余弦定理成分分解が必要になる(次の問題以降で扱う)。