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宇宙船内でビリヤードの球を衝突させると、どのような動きをするのだろうか?

地上と同じ動きをする。

 地上で、等質量のビリヤードの球を回転をかけずに静かに正面衝突させると、打った球はほとんど止まり、的の球が弾かれる。これは「速度交換」と呼ばれる現象で、2つの物体が等質量でよく弾む(これを「弾性衝突」と呼ぶ)場合に限って、起こる現象だ。

 地上で鉄の球をつるして一直線に並べ、端の1個だけぶつけるともう一端の1個だけが弾かれる、という実験もできる。

 宇宙で「重さ」がなくなっても、質量があることには変わりがないため、宇宙でも等しい質量の球が正面衝突できれば、地上と同じ動きとなる。しかし、宇宙では球をつるすことも、机に沿って球を滑らすこともできないので、正面衝突は難しいのだ。

ところで、質量の異なる鉄の球と木の球を衝突させたらどうなるだろうか?

 木の球を的にして、鉄の球をぶつけると、木の球は勢いよく弾かれ、鉄の球はほとんどそのまま進む。逆に、鉄の球を的にして、木の球をぶつけると、鉄の球はほんの少しだけ弾かれ、木の球は反対方向に弾かれる。

 宇宙でも、すべての物体が質量を持っていることは変わらないのだ。

※特に断りのない限り、画像クレジットは©JAXA