
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
基本は、No.1さんの「運動量保存」でよいと思います。
重力のある、普通に日常の空間では、台と人間の重心の速度を vh (ベクトル)として、
mv + (M-m)vh = 0
ということで解くのでしょう。
ただ、「台と床との間には摩擦がない」としているのに、「台と人との間には摩擦がある」と暗黙のうちに仮定していることに、矛盾を感じつつ・・・。(しかも、この摩擦はボールを投げた程度では滑り出さない程度に大きい)
重力のない場合には、人間が台を押す力、およびその反力はないわけですので、「台と人との間には摩擦は生じない」ということになり、従ってボールを投げると逆方向に動くのは人間だけで、台は「動かない」というのがこの問題の答なのでしょうかね。
台と人間の個別の質量がないな、と思いましたが、動く人間の速度ではなく、「台はどのような運動をするか」という問題なので、各々の質量は必要ない、ということなのでしょう。
それにしても、物理の問題で、「摩擦は無視する」(車輪や斜面の問題など)というのと「常識的に、動き出さない程度に大きい摩擦がある」(この水平の台や、電車の上の人など)というのが、何の疑問もなく並存しているところが、何となくすっきりしません。問題の前提として明記してしまうと、それがヒントにもなる、ということもありますが。
それが、この問題の「難しいところ」なのだと思います。
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