重心系による(4)の解答
1. 重心の速度 Vg を求める
Vg = mv / (m + M)
2. 重心系での初速度（重心から見た速度）
物体の初速度 u = v - Vg = Mv / (m + M)
台の初速度 U = 0 - Vg = -mv / (m + M)
3. 床に戻った時の重心系速度
摩擦のない斜面の往復は、重心系で見ると「弾性衝突」と同じです。
重心系での速度は、向きが反転するだけになります。
物体の重心系速度 u' = -u = -Mv / (m + M)
台の重心系速度 U' = -U = mv / (m + M)
4. 静止系（地面から見た速度）に戻す
各重心系速度に Vg を足します。
物体の速度 v1 = u' + Vg
v1 = -Mv / (m + M) + mv / (m + M)
v1 = (m - M)v / (m + M)
斜面台の速度 V1 = U' + Vg
V1 = mv / (m + M) + mv / (m + M)
V1 = 2mv / (m + M)
答え
v1 = (m - M)v / (m + M)
V1 = 2mv / (m + M)
