ベクトルの合成分解の計算方法

ベクトルは合成したり分解したりできます。合成分解といってもむずかしいことは一切ありません。規則も公式も関係ありません。英語では「Vector composition」っていいます。ベクトルの編成っていみかな~。三角関数的なものが出てきますがその辺は電卓で…

ベクトルの合成

電車に乗ってる人が進行方向に移動する場合と、斜めに移動している場合の移動距離SはかんたんにS=s₀+s₁とするわけにはいきません。

 

進行方向が同じ場合

この場合はかんたんに考えることができます。

船に乗ってる人が1秒間、5㎧の速度で動いている船と同じ方向に1㎧の速度で移動した場合はS=1+5で6m移動したことになります。

速度の方向が同じなので、みなさんは感覚でわかると思います。


 

進行方向が違う場合

船と人の進行方向が違うと少し頭をひねっちゃいます。

船が大きくて人がちいさいのでよくみえない。

船が東に5㎧移動して、人が北に1㎧移動してますので、S=1+5と書くわけにはいきません。

船の進行方向と移動距離と人の進行方向の移動距離を各矢印で書いてみるとよくわかります。


実際に人が移動した距離は船の移動の大きさ青矢印と人の移動の大きさ黄色矢印を合成した赤矢印になります。

 

これって人も船も一緒に動いているので四角の道を斜めにワープしちゃう感じです。イメージですよ。


以上がベクトルの合成です。速度も加速度も同じように扱うことができます。

 

ベクトルの分解

ベクトルは合成もあれば分解もあります。

分解

分解といってもワープしたものを縦軸と横軸に分けるだけです。

赤矢印が合成したものです。

たとえば速度のベクトルなら「v」が合成の値なら

$$v_x=vcos\theta$$

$$v_y=vsin\theta$$

2個の値に分解できます。「cos」「sin」の使い方は大丈夫でしょうか。


 

以上がベクトルの合成と分解です。

いつもいうように、この項目もイメージとしてとらえてください。

三角関数的なものが出てきますが、今は電卓に必ず付いてますのでその辺はスルーでかまいません。

三角関数は直角三角形の角度に対する各辺の比率を表しただけです。どの辺に対する比率なのかわかっていればすぐに電卓で計算できます。逆に電卓がないとほぼ計算できません。

 

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お疲れさまでした。

 

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