相対速度とはなに？

質問

こんにちは
聞きたいのですが
相対速度とは例えば
ベクトルｂとベクトルa
を同じ地点よりスタートして
端と端の距離と方向性を示したものですよね
「相対速度とは運動する二つの物体の、一方からみた他の
速度です」と書いていたのですが
これは見ている人が（ｂで見てaが方向）出た速さと方向
で過ぎ去っていくように見えるという法則の式ですか
それとも
ｂとaが進み単位時間経つとｂからある方向にある大きさ離
れるということが言いたくそして
速度とは測る始めの点と終点の間の距離と方向とそれ
にかかった時間で示すことで
（通常は始めた点よりの距離と方向で相対の場合
ある時間後二つがどれだけ離れているか＜単位時間
あたりいくら（平均）離れたか＞あとひとつから見て他
はどの方向かを速度といいそれを出したいのでしょうか）

回答No.3

hagiwara_m · ベストアンサー

hagiwara_mです。補足にお答えします。

>差の速度を実感するということですよね

「実感」と言われると、やや困ってしまいます。

前に述べましたように、相対速度の定義は「着目するもの(A)の速度から、基準とするもの(B)の速度を引いたベクトル」です。つまり、A,B双方の速度が認識できる（あるいは考慮の対象となる）ときに意味を持ちます。また、計算した結果というよりは、式の形（相対速度という量を使って式を整理すること）に重要な意味があるとも言えます。

「観測者が動く」ことを考えるとき、観測者の速度は一体どうやって認識され、決められるのかという問題に直面します。観測者の絶対的な速度は決められないが、ニュートンの運動の第１法則を満たす座標系（慣性系）を使うならば、同じ運動方程式が使えるので、あらゆる運動が、座標系自身の速度分の不確実さを持っていても何ら問題ない、というのが古典力学の見方です。

ですから、観測のための座標系が動いているか止まっているかは、問う必要がありません。相対速度の定義式はどのような場合でも一緒です。ただし、力学法則が成立つためには、観測のための座標系は「慣性系」でなければなりません。

ご質問者の立場などをよく承知していませんので、アドバイスが難しいですが、もし、試験対策などでお悩みなら、まず、絶対に動くことがない観測者がいると仮定して、全ての位置や速度はこの観測者が記述すると考えて下さい。「相対速度」という言葉が出てきても、決してこの立場を変えず、淡々と、定義に基づいて
式を立てて下さい。もし、問題中に「ｂから見て、云々、」と出てきたら、これは問題をつくった人の国語力がないせいと思って「ｂを基準にして、(=bに対する)」と読み替えて下さい。これで、たいていスッキリすると思うのですが、、

お礼

回答ありがとうございました
ミスで回答が届いているという報告のメールを
削除してしまったようなので
気づくのが遅れました
申し訳ありません

回答No.2

hagiwara_m

大学で物理など教えている者です。

相対速度に関する混乱にはよく出会い、私自身も悩んだ経験があります。私の経験に基づく正しい理解法を書きます（異なる意見もあると思います）。

相対速度とは、着目するものの速度(ベクトル)から、基準とするものの速度(ベクトル)を引いたベクトルです。観測座標系は、着目するもの、基準のもの、どちらにも属さない慣性系と考えるのがいいです。

心は、ある速度を、基準の運動からの差によって表現しようとするものです。質点系の運動を、重心運動と内部の相対運動に分けて表現して、見通しを良くするときなどに登場してくる量です。高校物理でおなじみの使用例は、衝突の法則ですね。（http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=176291）

ご質問で出されているように、個別にaとbの運動を考えるとき、「相対速度」という考え方はほとんど必要ないと思います。

また、「ｂから見たaの、、」というような意味付けは、bの側が(瞬間的にでも)加速度運動する可能性を持つときは、混乱を招くだけの、(教育的に)悪しき説明と考えています。

補足

おはようございます
回答ありがとうございました
聞きたいのですが
観測者は基準のものと着目するものとは別にあり
観測者は基準のものより着目するものとの
差の速度を実感するということですよね
これは心を考えるときの速度を計算する式ですか
あと観測者が動いている場合はどうなるのでしょうか
（電車など＜基準なども動いてしまうのでは＞）
あとすれちがうときは何を基準にして考えるのですか
回答よろしくお願いします

回答No.1

mmky

参考程度まで
相対速度というのは、観測者からみら速度のことです。実際的には計測した「速度」はすべて「相対速度」になります。普通は」相対」という言葉はあえてつけませんが。
この表現が「相対速度とは運動する二つの物体の、一方からみた他の 速度です。」ということです。

観測者から「a]と「ｂ」の方向と速度を計測すると両方の速度VaとVbは相対
速度になります。理由は観測者の地面の速度を「0」としているからです。
また「a]に乗っている観測者が「ｂ」を計測しても相対速度になります。
理由は、「a]の上の観測者は自分の速度を「0」として測定するからです。
逆も同じです。

ということです。
参考程度まで

お礼

回答ありがとうございました
少し内容がわかりにくかったので
このような結果とさせていただきました
申し訳ありません