💡 ヒント：基本問題76 大人と子供が押し合う（作用反作用）

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

氷の上で大人と子供が向き合って押し合う。作用反作用の法則により、大人が子供を押す力と子供が大人を押し返す力は同じ大きさ・反対向き。同じ力でも質量の小さい子供のほうが大きく加速し、大人は小さく加速する。

イメージは「ローラースケートの2人押し合い」。互いに離れていくが、軽い人のほうが速く飛んでいく。これは \(F = ma\) で力が同じなら \(a = F/m\) で質量の小さいほうが大きく加速するから。

✏️ 求めるもの

(1) 子供の運動から決まる押し合う力 \(F\)、(2) その反作用で大人が受ける加速度。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 子供の加速度から力を求める：\(F = m a_C\)（子供の質量×加速度）
  2. 作用反作用：大人が受ける力 = 子供が受ける力 = \(F\)
  3. 大人の加速度：\(a_A = F / M\)（向きは子供と逆）
  4. 結果の比較：\(a_A < a_C\)（大人のほうが加速度小さい）
注意

「大人と子供の力は違うのでは？」と勘違いしがち。作用反作用は必ず同じ大きさ。違うのは加速度であって、力ではない。質量が違うから加速度が違うだけ。氷上（摩擦なし）が前提なので、摩擦は考えない。