質問: 運動量保存則がちょっとわからなくなってしまいました。 次の問題でわからなくなりました。 【水平な地上に置かれた大砲(m)が、水平とつくる角θの方向に砲身を向けて砲弾(m)を発射した。大砲と地面の間に摩擦がなく、砲弾は砲身に対して相対速度vで打ち出されるものとして、大砲の後退する速さv、砲弾が実際に発射される方向と水平との間の角θ'を求めよ。】という問題。 この問題を運動量保存則を使って解こうとしたのですが、垂直方向の運動量保存則を適用すると、mまたは垂直方向の速度v'sinθ'=0になって、矛盾してしまう気がする。 この場合は、地球が動いていると考えればいいのですか?
回答: 地球の質量がwで地球の重心から大砲までの距離がrでmがwに対して無視できないほど大きい時の運動を考える そのときには地球+大砲の垂直方向の速度を出さなければθ’はでません