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『だとしたら何か変な感じがします｡』の部分がどのように感じているのか書かれていないので推測しかねますが、結論として、同時死亡について相続できなかった子の子（孫）は代襲相続します。
根拠条文は、民法第887条2項です。
「被相続人の子が、相続の開始以前に死亡したとき、又は第八百九十一条の規定に該当し、若しくは廃除によって、その相続権を失ったときは、その者の子がこれを代襲して相続人となる。ただし、被相続人の直系卑属でない者は、この限りでない。」
887条2項の「相続の開始以前」には同時死亡の場合を含むと解釈されているためです。