合成速度の切り口で見る相対論
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2020.05.28


A君の慣性系 :
   A君の西側にB君がいて、A君の東側にC君がいる。
   B君とC君は同じ角速度で自転している。
   B君とC君はA君から同じ距離 r だけ離れている。
   B君とC君はA君に向かって同じで一定の速さ v で移動し続けている。
   B君とC君はそれから 後に、ちょうど1自転した瞬間にA君に衝突した。

B君の慣性系 その1 :
   B君の東側にA君とC君がいる。
   B君とC君は同じ角速度で自転している。
   A君はB君から r だけ離れている。
   C君はB君から 2r だけ離れている。
   A君はB君に向かって一定の速さ v で移動し続けている。
   C君はB君に向かって一定の速さ −x で移動し続けている。
   B君とC君はそれから 後に、 ちょうど 1 自転した瞬間にA君に衝突した。

B君の慣性系 その2 :
   B君の東側にA君とC君がいる。
   B君とC君は同じ角速度で自転している。
   A君はB君から r だけ離れている。
   C君はB君から 2r だけ離れている。
   A君はB君に向かって一定の速さ v で移動し続けている。
   C君はB君に向かって一定の速さ −x で移動し続けている。
   B君とC君はそれから 後に、 ちょうど 1 自転した瞬間にA君に衝突した。

合成速度の式よりxを求める :
   A君に対するB君の速さ = v   ( これはA君の慣性系でのこと )
   B君に対するC君の速さ = −2v ( これはA君の慣性系でのこと )
   B君に対するC君の速さ = x   ( これはB君の慣性系でのこと )
   A君に対するC君の速さ = −v  ( これはA君の慣性系でのこと )
           ( 光の速さを 1 とする単位系を用いる )
   合成速度の式より、
      
   よって、
      

A君の慣性系 と B君の慣性系その1 との比較 :
A君の慣性系 と B君の慣性系その2 との比較 :