Question

なな

問題文で相対的な速さはuと書かれているのでu＝vE-vSだと思ったんですけど、なんで-uになるのかわかりません🙇🏻‍♀️

(知識)
192. ロケットの分離 質量mの宇宙船Sと,エンジンEが
結合したロケットがある。 エンジンEの燃焼が終了したとき,
その質量はMになり, ロケットの速さはVになった。 このと
き,ロケットはエンジンEを後方に分離し, 分離後の宇宙船
E
M
E
S
V
Im
S
US
Sに対するエンジンEの相対的な速さはu, 宇宙船Sの速さは vs であった。
(1) 分離後のエンジンEの進む向きは, 宇宙船Sの進む向きと同じであった。エンジ
ンEの速さをu, vs を用いて表せ。
ger

192. ロケットの分離
解答
M
(1) vs-u (2) V+-
u
m+M
指針 宇宙船Sの速さと, 宇宙船Sに対するエンジンEの相対的な速
さから, 宇宙船Eの速さを求める。 また, 宇宙船SとエンジンEをまと
めて1つの物体系とすると,エンジンEを後方に分離するときに, 宇宙
船SとエンジンEの間にはたらく力は内力であるので, 運動量の和は保
存される。
解説 (1) 分離後のエンジンEの速
さをEとすると, エンジンEを分離
する前後のようすは,図のように示さ
れる。 ロケットの進む向きを正とする
と
-u=ve-Us
UE = Us-u
分離前
E S
V
M
m
分離後
E
[土]
VE
S
US
(2) 宇宙船SとエンジンEをまとめて1つの物体系とすると,分離の
前後で運動量の和は保存される。 したがって, 運動量保存の法則から,
(m+M)V=mus+M(vs-u)
(m+M)V=mus+MvE