動く台から投げた物体
着眼点台の上の人が投げた物体の、地面から見た初速度＝台の速度＋台から見た初速度。水平方向は台と同じ速さで進み続ける。
等速で動く台車の上から鉛直に投げ上げると、地面からは放物運動に見えるが、水平方向の速度が台車と同じなので、台車の同じ位置に戻る。
例題
1
水平に 2.0\ \mathrm{m/s} で等速運動する台車の上から、台車に対して鉛直上向きに 9.8\ \mathrm{m/s} で小球を投げた。小球が投げた高さに戻るまでの時間と、その間に小球が地面に対して水平に動いた距離を求めよ。g=9.8\ \mathrm{m/s^2} とする。
解答
鉛直: 0=9.8t-4.9t^2 より t=2.0\ \mathrm{s}。
水平: 地面から見た水平の速さは台車と同じ 2.0\ \mathrm{m/s} なので 2.0\times2.0=4.0\ \mathrm{m}。台車も 4.0\ \mathrm{m} 進むので、小球は台車の投げた位置に戻る。
2.0\ \mathrm{s}、4.0\ \mathrm{m}
水平: 地面から見た水平の速さは台車と同じ 2.0\ \mathrm{m/s} なので 2.0\times2.0=4.0\ \mathrm{m}。台車も 4.0\ \mathrm{m} 進むので、小球は台車の投げた位置に戻る。
2.0\ \mathrm{s}、4.0\ \mathrm{m}
注意台車が加速しているときは同じ位置に戻らない（台車だけ速度が変わるため）。