✨ ベストアンサー ✨
運動量保存を使うなら(3)だよね。
Qに対して静止はQとPの速さが同じになるということなのでその速さをVと置きました。
玉の衝突と考え方は同じだから図を書くとこんな感じですね。
ありがとうございます！
ちなみに運動量保存則を使える時ってどんな時ですか？
難しい言い方をすれば物体系の外部に力積が働く場合は使えません。要するに物体間以外で力積が働く場合ですね。今回の場合物体と物体の間で摩擦が働くので運動量が保存されます。しかし仮に台と床の間で摩擦が働いた場合は保存則は成り立ちませんので気をつけてください！
なぜ台と床の間で摩擦が働くと成り立たないのですか？
床と台との摩擦は外力だからです。
理論的では無いですが、簡単に見分ける方法としては運動方程式を立てたとき相互に力が働かない場合のものは外力ということが出来ます。今回場合運動方程式を立てるならばma=ーf、3ma=f(台と物体の摩擦)となりますね。仮に床と台との摩擦を考えてしまうとma=ーfはそのままで台は3ma=fーF(Fは床との摩擦力)となり台だけに作用してしまいます。だから今回の場合は成り立ち、床に摩擦が働けば成り立たないわけです。
自分も高校生なので一応色々調べて見たのですが理論的に説明するにはかなーり奥深くまで踏み込まないといけないらしく、自分にこれ以上の説明はできないかなと思ったので、もし興味があれば調べてみてください。
お役に立てず申し訳ないです。あと気づくの遅れてすいません🙇🏻♀️
あ、この説明で注意なんですけど外力による力積が生じた場合運動量保存則は成り立たないということなので外力が働いたら運動量保存則が成り立たない訳では無いです。もうそうなったら力学的エネルギーなど色々ごっちゃになっちゃうのでご注意くださいm(_ _)m
ありがとうございます！！
0の意味は元々Qは静止していたということを表しているので書く必要はないです。