【力学】速度の合成則

【力学】速度の合成則

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Source: Mythbusters - Official Channel

■速度の合成則

位置の時間変化率である速度

$$\begin{align} \bm{v}=\frac{d\bm{x}}{dt} \end{align}$$ もベクトルであるから、2つの速度を合成した結果は、ベクトルの加法に従って計算される。 例えば速度$\bm{v}$で走る車から速度$\bm{u}$でボールを投げるとき、静止している観測者から見たボールの速度は$\bm{v}+\bm{u}$となる。 このとき、ボールの速度が、車とは反対方向で同じ大きさ、すなわち$\bm{u}=-\bm{v}$であったなら、車外部の静止している観測者からは、その瞬間のボールの速度は$\bm{v}+(-\bm{v})=0$となり、静止して見える。

■デモンストレーション

都市伝説やうわさから科学的な定説まで、様々な事柄を検証するディスカバリーチャンネルの番組Mythbustersでは、この（非相対論的な）力学の基本的な法則を実際に実験を行って検証している。 以下の公式チャンネルの動画でそのエピソードが全編視聴できる。

Mythbustersは他にも、時速100マイルで壁に突っ込んで止まるのと、時速50マイル同士の車が正面衝突して止まるのと、どちらがダメージが大きいかなどの疑問を、わざわざ実際に車を衝突させて検証していたりする。 運動量と運動エネルギーを考慮して予測しつつ、実際のエピソードを見て確かめてみるといいだろう。

Source: Mythbusters - Official Channel

コチラのエピソードも、公式チャンネルから視聴可能だ：『Mythbusters | Crash Force』

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