まず大前提です。
重力 (mg): 物体に対して地球が引っ張る力です。これは常に下向き(地面の方向)に働きます。
垂直抗力 (N): 物体が接触している面(この場合は机)が物体を押し返す力です。これは常に垂直方向(この場合は上向き)に働きます。
運動の向きの力: 物体が移動する際に加わる力です。この場合、台車が運動している方向に働く力です。
ほんじゃ解いていきましょう。
実験では、おもりが床に達すると台車は引き続き運動を続けています。
このとき、おもりによる引力は既に働いていないため、台車の運動に直接関与しているのは台車自体の力です。
イメージしてみると分かりやすくなります。↓
台車が机の上で静止しているときは、重力が下向きに働き、垂直抗力が上向きに働いています。
おもりが床に達した後でも台車は運動を続けるため、台車には運動方向の力も働いています。
ア: 台車には運動している向きの力のみが働いている。
運動の向きの力以外にも重力と垂直抗力が働いています。
イ: 台車には、地球が台車を引く力(重力)のみが働いている。
重力以外にも垂直抗力が働いているので違います。
ウ: 台車には、地球が台車を引く力(重力)と、机が台車を押す力(垂直抗力)が働いている。
正解に近いですが、運動の向きの力が考慮されていません。
エ: 台車には、地球が台車を引く力(重力)と、机が台車を押す力(垂直抗力)と、運動している向きの力が働いている。
てことで、台車にはこれら3つの力がすべて働いている、エが正解になります。
答えはウになるのですがどういうことでしょうか、、すみません分かりずらくて🙇♀️