写真の図は、台Qが固定されていない状態で、Q上でPを転がしている運動を表した図です。 質問なのですが

写真の図は、台Qが固定されていない状態で、Q上でPを転がしている運動を表した図です。
質問なのですが、①なぜ、QはPと逆向きに動くのですか？
②Qと床の間に摩擦がある場合、PQ間で運動量保存則は成り立ちますか？理由もおねがいします

No.3 ベストアンサー 回答者： syotao 回答日時： 2023/06/17 12:00

①　PがQをすべりおりるあいだ、PはQに抗力を作用するけど

　　この抗力は水平方向左向きの成分を持っているから
　　Qは左向きに動き出す。
②　そこの説明にあるように鉛直方向には重力という外力が働くから
　　鉛直方向には運動長保存則が成立たない。それと同じことで
　　Qと床との間の摩擦力は水平方向の外力だからこれがあるときは
　　水平方向の運動量保存則も成り立たない
ということです。

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2023/06/17 11:21

① Pが受ける力の水平成分に右方向のカが有るなら

Qは水平成分で左方向の力の有る力を受けるからです。

作用/反作用の法則。

②成り立ちません。PとQがその外部から力を受ける場合
運動量保存則は成り立たず、PとQの運動量量の和は、
外部から受けた力積分変化します。

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2023/06/16 23:05

＞①なぜ、QはPと逆向きに動くのですか？

外力は働いていないので（働いているのは、ＰとＱとの間の「内力」のみ）、ＰとＱの「重心位置」は動きません。
重心位置が変わらないなら、運動の方向は逆になるしかありません。

「物理」でいうなら「運動量」が保存します。
最初に静止しているときには「運動量は 0」です。そこからＰが転がり始めるので、ず～っと「運動量の和」は「0」のままです。
ということは、「速度」が逆向きになるということです。

＞②Qと床の間に摩擦がある場合、PQ間で運動量保存則は成り立ちますか？

成り立ちません。
何故なら、「摩擦力」という外力が働くからです。「摩擦力」とは「床がＱに力を加える」ということです。