교수님 강의를 보았습니다.
사실 이 문제를 못 풀었던 건 아니였습니다.
그런데 다르게 풀었을 때 안 풀렸었습니다.
그러니까 x-y 좌표의 x 축을 저 문제의 평판과 나란하게 두었을 때는 문제가 잘 풀립니다.
그런데 x-y 좌표를 평판과 나란하지 않고 그림 상에서 딱 ㄴ 모양이 되게 두고 풀었을 때는,
뭐가 문제인지 y방향의 반력이 생기지 않는 것으로 나옵니다.
현재 위의 풀이도 x-y 좌표를 ㄴ으로 두었을 때의 풀이입니다.
x-y 좌표를 ㄴ으로 두면, 2번 출구의 y 운동량은 +이고, 3번 출구의 y 운동량은 동일한 크기의 -가 됩니다.
따라서 나가는 운동량은 총합 0이 되며,
들어오는 운동량은 원래부터 y방향의 속도가 없었으므로 y방향의 운동량은 0이 됩니다.
따라서 이렇게 하면 Control surface를 통한 운동량의 입출입이 총합 0이 되는 것으로 나옵니다...
그런데 x-y 좌표계를 x축이 평판에 나란하게 두면 또 답이 잘 나오고요...
직관적인 이해 또한 이렇게 좌표계를 두면 이해가 잘되는데...
좌표계를 ㄴ으로 두면 또 안되서...어디 수식이 잘못된 것 같은데, 계속 봐도 잘 찾아지지가 않습니다....
뭔가 단순한 곳에서 틀린 것 같은데, 이런 걸 여쭤보아 번거롭게 해드려 죄송합니다.
감사합니다.

학교 교수님을 통해 해결하였습니다.
저는 문제의 정보가 적길래 당연히 v2와 v3의 크기가 같은 줄 알고, 그에 따라 x-y 좌표계를 기울이지 않고 두고 풀었습니다만,
v2와 v3의 크기가 같은지 안같은지 모르고 두고 풀어야하는 문제라고 하시더군요...
좌표계를 기울이고 푸는 방법밖에 없는 문제라고 하시더군요...