💡 ヒント:速度の合成(一般の角度)

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

2 つの速度ベクトルが直角でない角度で合成されるパターン。平行四辺形の法則を使い、対角線が合成速度になります。または、各ベクトルを x, y 成分に分解してから足し合わせる方法もあります。

イメージ:川を斜めに横切る船。流れの向きと船の進行方向が直角でないとき。

✏️ 求めるもの

2 つの速度の合成速度の大きさ・向き。平行四辺形を描く方法と、成分分解する方法のどちらでも解ける。

🔬 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. 図を描く:2 つのベクトルを始点を揃えて描き、平行四辺形を完成
  2. 方法 A(平行四辺形法):対角線の長さを余弦定理で計算
  3. 方法 B(成分分解):各ベクトルを x, y 成分に分けて足し算 → ピタゴラスで大きさ
  4. 向き:\(\tan\) の関係から角度を求める
注意

余弦定理の符号に注意。「ベクトルどうしのはさむ角度」を \(\theta\) としたとき \(+2v_1 v_2\cos\theta\)。三角形の余弦定理(\(c^2 = a^2 + b^2 - 2ab\cos C\))と符号が違うのは、足し算と引き算の違いのため。