直感的理解

運動量とは「動きの勢い」、力積とは「力 × 時間」で動きの勢いを変える量です。運動量はベクトル量なので、向きが変われば運動量も変わります。壁にぶつかって跳ね返るときは、速度の符号が変わるので運動量の変化はただ「速さの差」ではなく「2 倍くらい」の値になります。

イメージは「右へ走ってきた人を止める力」と「右へ走ってきた人を逆向きに跳ね返らせる力」では、後者のほうが大きな力積を必要とする、という感覚です。

✏️ 求めるもの

(1) 一直線上で跳ね返るときの力積、(2) 同じ衝突を質量・速度の組み合わせを変えたときの力積、(3) 2 次元（直交方向）に跳ね返るときの運動量変化の大きさと向き。すべてベクトルの引き算で考えます。

👀 観察のポイント

🔧 使う道具

注意

跳ね返りでは「\(v - v\) = 0」と勘違いしがち。逆向きなので「\(v - (-v) = 2v\)」あるいは \((-v) - v = -2v\) のように、必ず符号を変えること。直角衝突では引き算が「ベクトルの三角形」になり、三平方の定理で大きさを出します。

💡 ヒント：運動量と力積（基本例題29）