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私の知識の範囲では理解できないQAがありましたので質問します。

chi********さん

2018/2/603:33:24

私の知識の範囲では理解できないQAがありましたので質問します。

(質問内容)
質量M 長さL の台車の左端に 質量m のボールが置いてある。 このボールを右端 まで転がしたとき、 台車が動く 距離を求めよ。
(床と台車 の摩擦は無視)
画像参照

という質問に対して、
(回答)
外力が運動に関与しないので、運動量保存が成立します。 ・・・(以下省略)
ということでした。

質問内容を見ると、
「左端に 質量m のボールが置いてある。」
「このボールを右端 まで転がした」
ということですが・・・
誰が転がしたんやねん。
絶対外力や。
台車に何か仕込んでるんなら外力はいらんけど。

で、質問です。
外力が運動に関与しないという根拠は何かあるのでしょうか。
外力が無かったら、どういう力で転がしたのでしょうか。

https://m.chiebukuro.yahoo.co.jp/detail/q13185713813

外力,台車,質量m,ボール,左端,ふんころがし,運動量保存

この質問は、yok********さんに回答をリクエストしました。

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ベストアンサーに選ばれた回答

pyp********さん

2018/2/604:11:52

初速度Voで瞬間的に外力を加えて動かしたときにそこで初めて運動量を持って、そこが運動量保存の第一歩で、それからmVoという運動量がその後にも保存されるということです。運動量保存の(連続的な)2点間で外力が働けば運動量は保存されません。

  • 質問者

    chi********さん

    2018/2/609:08:00

    なるほど、瞬間的に運動量mVoと角運動量Iωoを得たのですね。(Vo=rωo)
    しかもその瞬間は台車の運動量はゼロのままで。
    しかし、どのようにしたらそんなうまいことができるのでしょうか。
    「転がした」の一言で済ませられると思えないのですが。

    ビリヤードの方法だとすると、上の方を突いたときと下の方を突いたときで異なると思いますが、その力積は瞬間的に台車にも伝わると思います。(滑らないとして)
    極端な話ですが、ボールの一番下の方を細いキューで突くと Ft ≒ mVo+MVo になると思われます。
    上の方を突いたとしても台車の運動量がゼロになるとは思えません。

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yok********さん

リクエストマッチ

2018/2/619:24:12

はい。その点は私も気になってはいましたが、その意味ではまったく不十分な題意に沿って、不十分な回答をいたしました。その点について、別の回答で暗に指摘されていたにもかかわらず、以後の補足についてはしないうちに終了してしまいました。まことに申し訳ございません。

実際この問題はまったく成立しておりませんでした。ふんころがしでもいて、台の上でころがしてくれればいいのですけれどもね。

お詫びとともに、いいわけをする機会を与えていただき感謝いたします。

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