物理IIの速度の合成の基本問題で質問があります。

質問

物理IIの速度の合成の基本問題で質問があります。

幅20cmの川があり、水の速さは3m/sである。
静止した水面なら5m/sの速さで進める船で岸に垂直に横切った。
何秒を要したか。

解答には添付している図が書いてありました。
が何をやっているのか全体図が今一わかりせん…

まず
この問題で出てくる速度は全て、『岸から見た〇〇の速度』なのだから(ですよね？)
ベクトルの始点は一点に揃えると前の問題でやりました。(相対速度の問題)
本問ではすべてのベクトルの始点を揃えなくていいのですか？

また、なぜ岸に垂直に横切った速度が、合成速度だと言えるのか分かりません…

また、上の速度は垂直に横切ったと書いてあるのだから、図の速度ベクトルは、岸に対して垂直になるのはわかりますが
なぜ静止した水面での速度ベクトルが図のような向きになるのかわかりせん…
左右逆向きとか他の可能性はありえないですか？

私は物理が本当に苦手なので可能な限りの丁寧すぎる解説をお願いします。
質問が多いですかよろしくお願いします。

回答No.2

kapa35 · ベストアンサー

図の見かたがうまく受け止めれないだけではないですか？
川がひだりから右へ３ｍ/ｓでながれています。
すこし角度をつけて船先を上流にむけて、いつもどおりエンジン出力を保ちました。
（流れのない湖だったら５ｍ/ｓですすむことができるエンジンパワーで）
すると、船は川の流れを受け、たまたま川を垂直に横切れました。　というように
この図を読んでください。　　どうですか？？　クリアーになりました？

回答No.1

puyo3155

問題の文章の意味をよく考えてください。

(1)　船が左斜めに、5m/s で進んだ。
(2)　川は左から3m/s で流れる。
(3)　船の推進力と、川の流れが合成されて船が進む方向になる。
　　（合成速度）
(4)　それが、たまたま岸に垂直になった。

という状況を書けば、図のようになりますよね。つまり、川の流れがあるのだから、普通にわたろうとして川に垂直に進めば、下流に流されます。逆に、船が岸に垂直に渡れたのだから、川の上流に向かって進んだのだな～と言う想像ができるかどうかがポイントですね。図がかけたら、三平方の定理で、合成速度が4m/s になるので、あとは時間を求めるのは小学生の計算になります。

あとひとつ、図がわかりにくいのは、船とあるのが、斜めの線であることです。これは、船が進んでいるつもりの線で、実際は、合成速度の方向に船は進んでいるわけで、誤解しやすいのかも知れません。

いかがでしょうか。