衝突前後の運動量の保存則から
$$m_A v_A + m_B v_B = m_A v’_A + m_B v’_B$$
が成り立つ。ここで、グラフより $v_A = 0.6, v_B = 0.3, v’_A = 0.4, v’_B = 0.7$ と読み取れるので
$$ 0.6 m_A + 0.3 m_B = 0.4 m_A + 0.7 m_B$$
$$ \frac{m_A}{m_B} = 2$$
が得られる。従って、答えは ④となる。
ちなみに、この衝突ではエネルギーは弾性衝突であり、エネルギーは失われていない。
実際に衝突係数 $e$ は
$$e = – \frac{v’_A – v’_B}{v_A – v_B} = 1$$
となっている。
