상대속도(relative velocity)란?
속도 vA[m/s]에서 움직이고 있는 관측자 A가 속도 vB[m/s]에서 움직이고 있는 물체 B를 보았을 때의 속도를, A에 대한 B의 상대 속도라고 하며, v=vB-vA로 표현할수 있습니다.
상대운동에서 말하는 '~에 대한'은 '~에서 보았다'는 의미이며, 상대속도는 (상대의 속도)-(자신의 속도)로 구하면 됩니다.
속도 vA>0으로 달리는 열차의 차창에서 본 속도 vB에서 전차와 평행하게 달리는 자동차의 상대 속도 vAB는 아래의 4 가지 패턴을 생각할 수 있다.
①vA <vB 전차 안의 관측자들은 자동차가 전진해 가는 것처럼 보인다.
②vA=vB 전동차 안의 관측자들은 자동차가 멈춰 있는 것처럼 보이고 땅만 후퇴하는 것처럼 보인다.
③vA > vB > 0 전차 내의 관측자들은 자동차가 후퇴하고 있는 것처럼 보인다.
④ vB<0 (전철과 자동차가 역방향으로 이동)
기차 안의 관측자들은 자동차가 상당히 빠른 속도로 스쳐가는 것처럼 보인다.
상대 속도
예) 자동차의 속도 외형 차이
자동차의 속도는 인도에 서서 본 경우와 마주 오는 차선을 달리는 자동차 중에서 본 경우로서 달리 보인다.
같은 물체의 운동이라도 관측자의 운동 상태에 따라 속도가 다르게 보인다.
A에서 본 B의 속도를 A에 대한 B의 (상대속도)라고 한다.
A의 속도가 AA, B의 속도가 BB일 때, A에 대한 B의 상대 속도 AB AB는
AB AB= (B B- AA)
(A에 대한 B의 상대 속도[m/s] = (B 속도) [m/s] - (A 속도) [m/s])
예1)
15m/s로 달리는 오토바이와 25m/s로 달리는 자동차의 오토바이에 대한 차의 상대속도
우방향을 바로 잡다.
오토바이 속도: AA=15m/s , 자동차 속도: BB=25m/s
오토바이에 대한 차량의 상대 속도:
AB AB= B B- A A= 25-15 = 10m /s ⇒ ( 우측 방향) 10m / s
자동차는 앞으로 10m/s로 멀어져가는것처럼 보인다. (25-15=10m/s)
예2)
15m/s로 달리는 오토바이와 25m/s로 달리는 자동차의 차에 대한 오토바이의 상대속도
우방향을 바로 잡다.
자동차 속도: AA=25m/s , 오토바이 속도: BB=15m/s
자동차에 대한 오토바이의 상대 속도: BA BA= BB- AA=15-25=-10m/s ⇒ (왼쪽 방향) 10m / s
오토바이는 후방으로 10m/s로 멀어져가는것 처럼 보인다. (15-25= -10m/s)
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