回答

✨ ベストアンサー ✨

まず、どうなれば無限遠方に達するか。
それは、無限遠方に到達した時の速度が0未満でなければいいですね。
今回打上げるロケットは質量が変わらないので、
「速度が0未満でない=運動エネルギーが0でない」と言えます。
よってエネルギー保存の式を考えます。無限遠方での速度をVとすると、
1/2mv^2-G×Mm/R=1/2mV^2
が成り立ちます。この時、
1/2mV^2≧0であれば良いので、(無限遠方に達した時に静止してもokだからイコールはつける)上の式を代入すると出ます。

ちなみに-G×Mm/Rとマイナスが着くのは、地表から出ていくのを阻止しようとする力が万有引力だから、とでも思っておいてください。

りさ

無限遠に達した時に速度が0未満では無いのは、位置エネルギーが運動エネルギーに変わるからですか?
あと、

kenny

万有引力による位置エネルギーはどちらかと言うと運動エネルギーを減らすようなものだと僕は思っています。
普段の力学で使う重力による位置エネルギーとは別物だと思ってください。
なので、地表から無限遠方の間で運動エネルギーが位置エネルギーによって減らされながら物体は進んでいきます。
そして位置エネルギーが0になった時に運動エネルギーが残っていればokといったような感じです。

りさ

あーなるほど!わかりやすい説明ありがとうございます!

りさ

良かったら、波の問題で困っている問題があるので答えていただけると助かります😭

kenny

どれですかね?

りさ

正の方向に動いているのに、sinの符号がプラスな理由が分かりません

kenny

なぜ符号がマイナスになると思いましたか?

りさ

X軸の正の方向に進むということは、下の写真のようになると思ったからです!

kenny

なるほど。
sinは中身の角度によって±と値がきまってますよね。
正弦波の式のsinの中身の意味は、
「波には周期性があるから、同じy座標になる位置xが、"今自分が求めたい位置x1よりもx軸負の方向に"x/v秒前はあったよね。」というものだった気がします。(x/vは波が移動した時間を表す)
図で表すとこんな感じです。ごちゃごちゃしましたけど笑
わかりにくければ言ってください。

りさ

しかしそう考えると全て変わってきてしまうと思います…

りさ

私の考え方のどこが違うのでしょうか?

kenny

もうちょい言うと、正弦波の式は、a<0の時
「x=0という点において、t=0の時はy=0でした。でも波は正の方向に移動していくので、さっきまでx=aの位置でのy座標だった値が、x/v秒後ではx=0の位置のy座標に変わっている」というのを表しています。
どうですかね?

kenny

正弦波の式について自分なりに学校の先生みたいな感じで僕に教えて貰ってもいいですか?

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