これの問4についてなのですが、相対的に見た速度の方向が斜め45度になるらしいのですがどうしてですか？

これの問4についてなのですが、相対的に見た速度の方向が斜め45度になるらしいのですがどうしてですか？
じゃあ床から見たら速度の方向と大袈裟はどうなるんですか？

質問者からの補足コメント

• 問題が載りきらなかったので二枚目です。

  
    補足日時：2018/12/29 22:56

• 大袈裟ではなくて大きさです。すみません。

    補足日時：2018/12/29 22:57

No.3 ベストアンサー 回答者： masterkoto 回答日時： 2018/12/30 16:41

例えば、地表で画像のような斜面と曲面をもつ固定された台（水平面は取り除いたもの）にボールを転がしたとき、その飛び出し角は曲面の接線方向で45°だから、飛び出す瞬間の速度も45°ですよね

でもこれは地球に乗っている我々からの見え方です。
実際地球は速度を持っていますが、動いている物に乗っかている人から見れば、飛び出し速度は45°をなすというのは納得されるのでは。
本問も状況は同じ（動く台に乗っている人から見れば、小物体の飛び出し速度は曲面の接線方向で45°）

この飛び出し速度(相対速度）を→Vab
床から見た小球の飛び出し速度を→Vb
床から見た台の速度を→Vaとすれば
→Vab=(→Vb)-(→Va)
よって→Vb=→Vab+→Va
よって画像のような合成がなされ
→Va＝→０でないならVbはVabと角度が異なる
ということでは？
Vbの大きさについては問題をよく読んでいないので分かりませんが、takuramakanのように運動量などから、または速度ベクトルの合成などから分かるのでしょうね。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時：2018/12/30 17:45

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2018/12/30 13:41

>台に沿ってしか運動出来ないのなら床からみても

>台の上から見ても45度じゃないかと思うんですが

何でそう思うんでしょうね？
鉛直方向成分が変わらず水平方向成分の速さが変われば
当然向きも変わる。両方45度なんて奇妙奇天烈だと思いませんか？

雨の中を走れば、雨は地面に垂直に降っても、
走っている人には斜めに降ってように見える。
同じことですよ。

この回答へのお礼

いや、だから床から見ても45度なことはあり得ないとは思っていますが、床から見て45度で台の上から見て45度でない可能性がどうして否定できるのかが知りたいんです。

お礼日時：2018/12/30 16:31

No.1 回答者： tknakamuri 回答日時： 2018/12/30 06:56

相対速度とは、台が静止して見える座標系から見た小物体の速度。

小物体は台の形に沿ってしか運動出来ない。

床に対する速度v''はv'に台の速度(水平成分v、鉛直成分は0)を加えたものになる。
運動量保存則から
3mv+m(v''の水平成分)=0 → 3mv+m(v+v'の水平成分)=0 →
v=-(1/4)v'の水平成分 → v''の水平成方=(3/4)v'の水平成分

この回答へのお礼

どうして床から見た速度が45度なのではなくて相対速度が45度になっていると分かるんですか？
台に沿ってしか運動出来ないのなら床からみても台の上から見ても45度じゃないかと思うんですが…(実際そんなことあり得ませんが)

お礼日時：2018/12/30 09:12