なぜ重力=万有引力-遠心力なのですか？

200 重力の大きさ 地球の質量を M, 半径をR, 自転の角速度を w,万有引力定数をGとして,質量mの物体にはたらく重力を, 地球の 自転を考慮して求める。 (1) 北極での重力を求めよ。 (2) 赤道での重力を求めよ。 FC ->206 北極 O 赤道

解説の最初の式、地表じゃないのに 重力=万有引力 ってしていいんですか？

11 を 6.7×10 - "N・m²/kg², 3/764.2 とする。 必解 162 重力 地球を半径Rの球とし、地表における重力加速度の大きさをひとすると, R 地表より高さんの場所の重力加速度の大きさはgの何倍か。 センサー 46 4 163 万有引力による位置エネルギー 地球の中心から距離 〔m〕 だけ離れた点P に, 2/1 21 1.1

画像の問題の回答教えていただきたいです😿

題 1 次の文章を読み に適する数式を入れ, [ に適する語句または文章を入れよ。 ほぼ50年前に, 人工衛星の打ち上げに初めて成 功して以来, 人類は月面着陸さらに火星探査に成 功するまでに至ったが, 300年も前にニュートンは すでに人工衛星の可能性を予言していた。 ニュートンが予言したような地球のまわりを まわる人工衛星について考えてみよう。 ただし、地球を半径R,質量Mの一様な球と みなし, 地球と人工衛星以外の天体の影響, 地球の自転と公転および大気の影響は無視 する｡ 地表での重力加速度の大きさg は, M, R と万有引力定数Gを用いて,g=ア と表される。 いま, 地表から打ち上げられた質量 mo の物体が, 半径 α, 速さの円運動をする 人工衛星になった。 この衛星にはたらく円運動の加速度は万有引力によって生じるの で,その関係式はイと表される。 これより速さはv=ウ となり,この円運動 の周期T は, G, M, a によって,T=エと表される。円軌道を描く人工衛星のカ 学的エネルギーは、(イ) を用いて G, M, mo, a によって,オと表される。 ただ し,万有引力が0になる無限遠点を位置エネルギーの基準点にとる。 円軌道上の点Aで,衛星中の質量m' の部分が,衛星の進む方向と逆向きに相対速 度V(Vは正) で衛星から瞬間的に分離された。 分離直後, 衛星の残りの部分は質量が m=mom'となり, 速さがv からに増加し, 図のように地球の中心を焦点とす るだ円軌道を描くようになった。 質量m'の部分の速さはva-Vとなる。 ただし,分 離直前の衛星の速度の向きを正とする。分離前後で運動量が保存されるとして, その保 存則は,mo, m', m, Vo, va, V を用いてカで表される｡ B UB VA -b A 地球の中心よりだ円軌道の近地点Aまでの距離はαである。 遠地点Bまでの距離を b とする。惑星の運動に関するキ]の第2法則を人工衛星に適用すると, 地球の中 心と衛星とを結ぶ線分(動径) が,単位時間当たりに描く面積は一定である。 近地点Aで の面積速度は 12/24v』であるから,遠地点 B での速度vgは,a,b, vaを用いて, - UB=ク と表される。 だ円軌道上では、力学的エネルギーは運動エネルギーと万有 引力による位置エネルギーの和であり保存されるから, 点A と点 B での力学的エネル ギーが等しいことは, G, M, m, va, UB, a, b を用いて,ケで表される。 (ウ), (ク),(ケ)より, a, b を用いて, "=| | XVO, UB=サ となる。 人工衛星が図のようなだ円軌道を描くためには,点Aでの力学的エネルギーが負で あればよいので, v = (ウ) を考慮すれば, "A<シ xv となる。これと (カ) より, Vの上限は, mo, m' を用いて, ス となる。 (コ)×vo の式を変形して, 6 (人工衛星の到達距離) を vo, va, a を用いて表す。 この式を用いて,vAが(シ)×vに限りなく近づくと,人工衛星の最大到達距離はどう なるかを述べよ。〔セ]

94 ゆってる事は理解できるんですが、 （1）でなぜ（2）と同じ答えにならないんですか？ 問題文にも向心力は万有引力として働くと書かれてるから（2）と同じく万有引力の大きさを求めるのかと思いました

94. ケプラーの法則と万有引力の法則• 月は地球を中心とする半径rの円軌道を描 くとして, 月の公転周期Tとの関係を求めてみる。 月が円軌道を描くための向心力は 地球と月との間の万有引力である。 地球と月の質量をそれぞれ M. m 月が地球を回る 角速度を、万有引力定数をG とする。 (1) 月が等速円運動するのに必要な向心力の大きさF を求めよ。 (2) 月にはたらく万有引力の大きさ F2 を求めよ。 (3) 周期Tと半径r との関係として、7 M で表せ。 例題18 をG, M m

ここの三重根の外し方を教えてください。 どういう計算するんですか？

解説 (1) 静止衛星は. T=24×60×60 = 8.64×10 (2) 角速度w [rad/s] は, 2π 2×3.14 -=7.26x10-57.3x10-5(rad T 8.64×10' (3) 万有引力が向心力となって円運動をするので、静止 質量を m〔kg〕,軌道半径を [m], 地球の質量をM 万有引力定数を G[N･m²/kg] とすると, 円運動の運 式より, @= mrw² = G Mm GM __ (6.7×10-11) × (6.0×1024 ) w² (7.26×10-5)2 7³ = ≒ =7.62... × 1022 ≒7.6×1022 ゆえに,r= 3/76×107≒4.2×10'[m] Mm 22 162 0.64 倍 解説 地球の質量を M, ある物体の質量をm, 万有引力定 とすると. mg' = G Mm R+ 20 2. R2 4 = G Mm 5 (FR) 16 16 Mm G R2 = 12 25 2

3番すべて分かりません教えてください！ 早めにおねがいします！

(4) 大きさと向きの両方を持っている量のこと。 (5) 「時間・長さ・量・ 温度・物質 光度」 ・キログラム・アンペア・ケルビン･モル・カンテ 行数字 ⑥ テンソル 各問 ⒸMMF MKSA ① ST 6 ベクトル G 2 各における説明文が正しい場合は「○」ってい (各2点x510点) (1) 今日(2021年06月01日現在)では､｢量を決める る。 (2) 万有引力定数は、地球や月など、場所によって (3) Newton の運動の3法により、物体に働く力の合力 ける。 (4) 同じ大きさの力でばねを引っ張った場合、ばね定数か ねよりも、ばねの伸びが大きい。 (5) エード グラフ が優位に対応している。 3 各問で与えられた量を指示された単位に変換せよ。 (各3点×3=9点) (1) 体積 2.0 × 103 (cm)は、何 (1) か。 (2) 72 [kun/h]は何[m/s]か。 (3) 密度 1.0×10 (g/cm²) は、 何 (kg/mか。 4 t=3.0(m/sの速度で走っていた自転車がブレーキをかけ 後に速度が (m/sになった。 このとき、次の問に答 10 (各4点×3=12点) (1) ブレーキをかけ始めてから4.0] 間に自転車が (2) ブレーキをかけ始めてから、自転車が静止するまでに (3) ブレーキをかけ始めてから、 自転車が静止するまでに

29が分かりません おしえてください！

28 29 30 地球の表面にある物体の質量をm、地球の質量 M 、地球の半径をとする。このとき、次 の問に答えよ。ただし、万有引力定数をGとし、また地球の自転による遠心力は無視できるも のとする｡ (1) 地球の表面における重力加速度の大きさgを求めよ。 (2) 万有引力定数 G = 6.673 × 10-11 [N・m²/kg2], 地球の質量M 球の半径r r= 何 [m/s2] か 6.371 × 10° [m] であるので、地球の表面における重力加速度の大きさは、 = 5.972 x 1024 [kg],地 図のように、質量が無視できて自然長が等しいばね A、 B を、 ①直列、② 並列、で固定 した。ばね定数をそれぞれ kA、 kB とするとき、次の各問に答えよ。ただし、ばねの重さは無 視できるものとする｡ ①直列 ②並列 (1) ① の場合の合成されたばね定数 k を求めよ。 (2) ② の場合の合成されたばね定数 k2 を求めよ。 (3) 直列つなぎ ( ① の場合)において、 kA = kB = 5.0 x 10 [N/m] のばねを使い、 重さ 5.0 [N] のおもりをつるしたと き、ばね1本あたりにおけるばねの自然長からの伸びの長さ は何 [m] か。 A (4) 並列つなぎ ( ② の場合)において、 KA = KB = 5.0 x 10 [N/m] のばねを使い、 重さ5.0 [N] のおもりをつるしたとばねB き ばね1本あたりにおけるばねの自然長からの伸びの長さ は何 [m] か。 軽い定滑車 P と軽い動滑車 Q がある。 それらに糸を通し、 糸の一端は天井に、もう一端には質量mのおもりAをつ 最 のおもりBをつるす。 最初、 P B

28がわかりません 教えてください！早めにお願いします！

27 28 29 を求めよ。 加速度の大きさをgとする)によって直線上を運動す 加速度の大きさ 軽い糸の先に m = 5.0 × 10-1 [kg] のおもりをつるし、下記のような運動をさせたときの糸の 張力の大きさ T [N] を求めよ。ただし、鉛直上向きを正の方向とし、重力加速度の大きさを g = 9.8 [m/s2] とする｡ (1) c = 2.0 [m/s] の等速度で上昇させたとき。 (2) a = 2.0 [m/s2] の等加速度で上昇させたとき。 地球の表面にある物体の質量をm、 地球の質量M、地球の半径をrとする。このとき、次 の問に答えよ。 ただし、 万有引力定数をGとし、また地球の自転による遠心力は無視できるも のとする｡ (1) 地球の表面における重力加速度の大きさを求めよ。 (2) 万有引力定数 G = 6.673 × 10-11 [N.m2/kg2], 地球の質量 M = 5.972 × 1024 [kg], 地 球の半径r= 6.371 × 106 [m] であるので、地球の表面における重力加速度の大きさは、 何 [m/s2] か 図のように、質量が無視できて自然長が等しいばね A、B を、 ①直列、 ② 並列、で固定 した。 ばね定数をそれぞれ kA、 kB とするとき、次の各問に答えよ。 ただし、ばねの重さは無 視できるものとする。 ①直列 ②並列 (1) ① の場合の合成されたばね定数 k1 を求めよ。 ( ② の場合の合成されたばね定数 k2 を求めよ。 (3) 直列つなぎ ( ① の場合)において、KA = kB = 5.0 × ばねA A B

26、27、28全て分かりません 教えてください！

26 27 28 29 質量 m をもつ物体が、 重力 (重力加速度の大きさをgとする)によって直線上を運動す るとき、その運動の加速度の大きさを求めよ。 LARS 軽い糸の先に m = m = 5.0 × 10-1[kg]のおもりをつるし、 下記のような運動をさせたときの糸の 張力の大きさ T [N] を求めよ。 ただし、鉛直上向きを正の方向とし、重力加速度の大きさを g=9.8 [m/s2] とする。 (1) c = 2.0 [m/s] の等速度で上昇させたとき。 (2) a=2.0 [m/s2] の等加速度で上昇させたとき｡ 地球の表面にある物体の質量をm、地球の質量M、地球の半径をrとする。このとき、次 の問に答えよ。 ただし、 万有引力定数をGとし、また地球の自転による遠心力は無視できるも のとする｡ (1) 地球の表面における重力加速度の大きさg を求めよ。 (2) 万有引力定数 G = 6.673 × 10-11 [N.m²/kg'], 地球の質量 M = 5.972 × 1024 [kg],地 球の半径r= 6.371 × 10° [m] であるので、地球の表面における重力加速度の大きさgは、 何 [m/s2] か 図のように、質量が無視できて自然長が等しいばね A、 B を、 ① 直列、 ② 並列、で固定 した。 ばね定数をそれぞれkA、 kB とするとき、次の各問に答えよ。ただし、ばねの重さは無

Ⅰ(1)について． ドップラーの式を使って解き，答もあたりましたが，疑問があります．問題文に"われわれから速さv[m/s]で遠ざかっている"とありますが，これは相対的な速度のことだと思います．そうすると，ドップラーの式："f'={(V-v1)/(V-v2)}f"に当てはめ... 続きを読む

Ⅰ 宇宙には活動的中心核をもつ銀河が数多く知られている。 それらの中心部には小サイズで巨大質量の 天体があり、その周りを厚さの薄い分子ガス円盤が高速回転している姿が明らかになってきた。 比較的穏やかな渦巻き銀河M106 は, われわれの銀河から遠く離れていて, 数100km/s もの速さで 地球から後退している。その中心付近から放射されている水蒸気メーザー (波長 入 = 0.0135m) の電波 の観測が野辺山の電波望遠鏡で行われた。 その結果, 図1のようにこの銀河の後退運動によるドップラ 一効果でずれた波長 入 〔〕 付近に数個の強い電波ピークが観測された。 その波長域の最小波長 入 〔m〕, 中心波長 入 〔m〕, および最大波長袖 〔m〕 は -=0.0016, th No -=-0.0020, (19510円)*(30 で与えられることがわかった。 1 No ic 図 1 Ac-do Zo λ2-10 20 -=0.0052 水蒸気メーザーで 輝くスポット 回転 回転 分子ガス円盤 中心天体 図2 (1) 波長 〔m〕 の電波を放射する天体が, われわれから速さ 〔m/s] で遠ざかっているとき,われわ れが観測する波長が入[m] であるとする。 vを入, 入および光速 c を用いて表せ。 (2)c=3.0×10°m/s として, 図1の波長 A, Ac, A に対応するガス塊のわれわれに対する後退速度 ひ1, vc, v2 [m/s] を ] x10m/sの形で求めよ。 には小数第1位までの数字を入れよ。 (3) ひ-vc, |v-vel の値を求めよ。 TEX Ⅰ (3) より | ひ-vc|=|vz-vel となるが, この結果は複数の放射源 ( ガス塊)が全体の中心の周りを高 速回転していることを暗示している。 ⅡI 中心波長 Ac 付近で明るく輝く複数のガス塊の運動の時間変化が調べられた. その結果, これらのガ ス塊は中心から薄いドーナツ状分子ガス円盤の内側端までの距離 Ro=4.0×10m を半径とする円軌道 を一定の速さで回転しているとするとよく理解でき, その速さは Ⅰ (3) で求めたガス塊の後退速度の差 Vo(=|u-vc|=|02-vel) と一致することがわかった。 図2に回転する分子ガス円盤の概念図を示す。 ただし、 万有引力定数をG[N・m²/kg ] とする. (1) 質量M(kg) の中心天体の周りを質量のずっと小さい (m[kg]) ガス塊が半径R [m]の円周上を速さ V [m/s] で万有引力による円運動をしているとき, ガス塊の円運動の運動方程式を記せ。 ●解説 I (1),(2) 天体の出す電波の振動数をfo (=clio) とすると, 長さc+vの 中に fo波長分の振動が含まれるから 研究 λ=c+v_c+v., -.Ao fo (3) Ⅰ(2)の結果より 2-20 20 C この結果に、問題文で与えられた 入=入, Ac, i に対する (^-入o)/20 の値,および c=3.0×10°m/s をそれぞれ代入すると ひ=(-2.0×10-3)×(3.0×10°)= -6.0×10m/s ve=1.6×10-3)×(3.0×10°)=4.8×105m/s v2=(5.2×10-3)×(3.0×10°)=15.6×10m/s ドップラー効果◆ STEFON 波源が速さで後退すると,cの長さに含まれていた波がc+v の長さ に含まれることになって、波長が伸びる。(単泉) ところで, 図のように, ある点を中心に円運動をしている天体から出る 光 (電磁波)を十分に遠方から観測する場合, 中心天体の後退速度をv, ガ ス塊の円運動の速さをVとすると, 点a, c から出る光の後退速度はvc =v, bから出る光の後退速度は dから出る光の後退速度は V, v2v+V である。ゆえに V1-Ve=-V, #PED WAXXENT v2-vc=V となる。逆に,ひ-vc|=|v2-vel であれば,ガス塊の運動が円運動であることが暗示される。 なお、M106 の後退速度はせいぜい106m/s程度で,光速の1/100 以下であるから,相対論的なドップ ラー効果の式ではなく,普通のドップラー効果の式を用いてよい。 観測者 v-v b d V FV v+V a