最初、台車\(A\)と台車\B\)は静止しています。その状態で、人が台車\(B\)を押すと、お互い左右に分裂していきましたよ、という設定の問題です。
シンプルな分裂問題なので、運動量保存則をスッと適用できそうですね。
はじめどちらも動いていないので、運動量は\(0\)。
分裂した後は、台車\(A\)の速度を、右向き正として\(-v\)で取ることにだけ注意して、運動量保存則より、
\(0=60×(-v) + 10×1.5\)
\(60v=15\)
\(v=0.25m/s\)
よって左向きに\(0.25m/s\)となります。符号がよく分からない人は、はじめに図中に矢印を描く段階で、明らかに左に動くと分かっていますが、これをあえて正の向きをそろえるために右にしておいて解いてみてください。解答がマイナスになるので、そこから速度\(v\)は左向きだ、と解釈してもいいですよ。
ここでは「速さ」を聞かれているので、\(0.25m/s\)だけ答えればいいですね。
