写真の問題についてですが、なぜ、解答の式では重力による位置エネルギーが考慮されていないのですか？

万有引力定数を G, 地球の質量をM, 半径をR, 自転は無視して答えよ。 107 地表からロケットを真上に打ち上げたところ, 高さんまで 達した。 初速 ひ はいくらか。 107 的エネルギー保存則より GMm 1/2mv. ² + ( - GMm) = 0 + (-R+n -mvo : Rth h 最高点での速度は0だから, 力学 地震 2= 1/23m mvo= GMm¯R(R+h) 2GMh Vo=√ R(R+h) 到達点

1,2,3とも解りません。解き方(公式等)を教えて欲しいです。

問題 1 ケプラーくんは、質量Mの超巨大ブラックホール、 ガルガンチュアの周囲を公転する宇宙船の乗務員である。 初 め、この宇宙船はガルガンチュアを中心とする半径rの真円軌道を描いていた。 この宇宙船の中で生活し続けて早1 年、今、この宇宙船に危機が迫っていた。 そう、異臭問題である。 乗組員の生活ゴミやら排泄物やらは、 宇宙船の中 で溜まりに溜まり、もはや臨界点を突破していたのだ。 ケプラーくんは、 そこで異臭の原因を全部カプセルに詰め込 んで、船外へ捨ててしまうことにした。 質量 mo のカプセルを捨ててしまったところ、 宇宙船は質量がmにまで減 り、ガルガンチュアを一方の焦点とした近日点距離が遠日点距離が R であるような楕円軌道に移った。 公転軌道 はどの軌道の場合でも、ガルガンチュアのシュバルツシルト半径に比べて十分大きいものとし、 古典的な万有引力が 適用できるとする。 万有引力定数は G とし、 光速をc とする。 (1) 真円軌道で公転運動する宇宙船の速さ と、 公転周期 To を M, m, mo, r, R, G の内、 必要な ものを用いて簡潔に表せ。 (2) カプセルを捨てた後の楕円軌道における宇宙船の近日点での速さ v1 と v2をそれぞれ M, m, mo,r, R, G の内、 必要なものを用いて簡潔に表せ。 (3) カプセルを捨てた後の宇宙船の楕円運動における公転周期T を M,m,mo, r, R, G の内、必要 なものを用いて簡潔に表せ。

この問題の解き方教えてもらえませんか お願いします

① 質量 M [kg] のブラックホールには光すら脱出できない領域 (事象の地平面) がある. こ の領域はシュヴァルツシルト半径Rの球面である. この Rは次で与えられる : 2GM ただし R = C = 299792458m/s G = 6.674 × 10-11 m3 kg-15-2 (光の速さ) (万有引力定数) M87 銀河の中心にあるブラックホールの質量 M は, 太陽の質量のおよそ 6.5 x 10° 倍 (65億倍) である. このブラックホールのシュヴァルツシルト半径 R は, 太陽の半径の 何倍か? ただし太陽の質量 m と半径はそれぞれ次で与えられる : m ≒ 2.0 x 1030kg r ≒ 7.0 x 10°m

回答見てもやり方が分からないので簡単なやり方を教えてください

(1) 球体が机上を離れす いて表せ。 (2)(1)における球体の等速円運動の角速度wをm, k, g, L, 0のうち必要なものを用いて表せ。 (3) 球体の等速円運動の角速度がある限界値 um を超えていると、球体は机上を離れる。限界値をm kg Lのうち必要なものを用いて表せ 56 (4) フックの法則にしたがうばねの伸びの限度をxとする。この限度内に球体が机上を離れるために、ばね定 数kが満たすべき条件をm,g, L, xm のうち必要なものを用いて表せ。 問題2 次の文を読んで,以下の問いに答えよ。 ただし,解答は記号 0, L,m, d.gのうち適するものを用いて表せ。 〔I〕 右図のように水平面と角0 〔rad] をなす滑らかな斜面の上に, ばね AB が置 かれている。一端A は斜面に固定され, 他端 B は斜面に沿って自由に動くこと ができる。 B端の上方L [m]の場所から質量m[kg]の物体 C を初速度 0m/s で すべらせた。 物体CはB端に触れた後, B端と離れずに運動しつづける。 そし て,物体CはB端に触れた場所からd[m〕 だけ進んだところで運動の向きを変え,それ以後は単振動を行っ た。ここで,重力加速度の大きさをg [m/s2] とし, 空気の抵抗およびばねの質量は無視できるものとする。 (1) B端に触れる直前の物体Cの速度 uc [m/s] を求めよ。 Amm 0 (2) ばね定数k [N/m〕 を求めよ。 (3) 単振動の周期 T [s] を求めよ。 〔Ⅱ〕 物体Cとばね AB を右上図に示した状態にもどした後、物体Cに斜面に沿った下向きの初速度 v[m/s] を与えてすべらせた。 物体CはB端に触れた後, B端と離れずに運動しつづける。 そして, 物体CはB端に 触れた場所から2d [m〕 だけ進んだところで運動の向きを変え,それ以後は単振動を行った。 ただし, 解答に ばね定数kの記号が含まれてもよい。 (4) 物体Cに与えられた初速度v[m/s] を求めよ。 (5) 単振動を行っているときの物体Cの速度の最大値 Vmax [m/s ] を求めよ。 L

物理です。解説はいらないので解いてもらえませんか。

質点1(質量m)が速度vで,質点2(質量M)が速度Uで動いており、2つの物体が衝突した。その後、質点1の速度はV', 質点2の速度はU'になった。 2質点間の接触力以外の力は働かないとする。 正しい 関係式は以下のどれか? 1. O 2. 3. O 4. O 5. O mv + mv' = MU+MU' v+U= v' + U' V+V' = U+U' m(v'-v) = - M(U'-U) Mv + mU = Mv' +mU'

93番の⑴について質問です。 僕はmg＝G Mm/(R+h) という式を立てて解いたのですが、解説はmg＝の式を立てずにやってました。 何故ですか？

92. 人工衛星の軌道 仮に、日本 人工衛星を考えると, その人工衛星は、図のような軌道をまわ る必要がある。 しかし、地球による重力のみで運動している人参 工衛星は,そのような軌道をまわることはできない。静止衛星 8. が,赤道上空の円軌道をまわらなければならない理由を簡単に 説明せよ。 させら 日本 01XT.OLUTIN R_ ついて,次の各問に答えよ。 1) 人工衛星の速さを求めよ。 2) 人工衛星の力学的エネルギーを, m, g, R を用いて表せ。 ただし 人工衛星 93. 重力と位置エネルギー 地球の半径をR,地表での重力加速度の大きさをgとする。 地表から高さんの点にある質量mの物体について,次の各問に答えよ。 (1) 物体が高さんの点で受けている重力の大きさを, m, g, R, h を用いて表せ。 (2) 物体が高さ0の地表にあるときと比べて, 高さんの点では, 無限遠を基準にした万 有引力による位置エネルギーはどれだけ大きいか。 m, g, R, hを用いて表せ。 ヒント 万有引力定数をG, 地球の質量をMとして計算し、GM=gR2 の関係を利用する。 <->18 大の 大 4. 人工衛星の力学的エネルギー 地球の半径をR 地表での重力加速度の大きさをgとする。 地表から,する -R 高度Rの円軌道をまわっている質量mの人工衛星に 犬の 赤道 Em

1番苦手な範囲で教科書と睨めっこしましたがさっぱり理解できませんでした。 解答がないので答えだけでも載せていただけないでしょうか…？

245.連星の運動闘 図のように、質量 m, の天体Aと, 質量 m,の天体Bが,同一平面内で2つの天体の重 心Oのまわりに等速円運動をする場合を考える。天 体A,B以外の天体からの力は無視でき, A, Bの 大きさは,軌道半径に比べて十分に小さく, 天体の 大きさの影響も無視できるとする。天体A, Bの軌 道半径をれ,2, 万有引力定数をGとする。次の文 )に入る適切な式を答えよ。 A 0 B の( 重心0のまわりをまわる2つの天体の円運動の周 期Tは等しい。このTを用いると, 2つの天体の角速度ωは、 w=( ア )である。天 体AB間の万有引力の大きさFは, F=( イ )であり,天体A, Bはこの万有引力を向 心力として円運動をしている。ωを用いると, 天体Aに対して, F=m,X( ゥ)が、 天体Bに対して, F=m;X( エェ )が成立する。 AB間の距離をntrz=rとして, こ れらの式を用いて, 2つの天体の質量の和 m,+maを, 角速度のと天体関の距離r, お よびGを用いて表すと, m,+mz=( オ )が成り立つ。また, (ア)を利用して, 周期T と天体間の距離r, およびGを用いて表すと, m:+ma=( カ )である。(オ)を用い て,天体Aの円運動の速さ、をな,ど, G, mi, m, を用いて表すと, ひュ=( キ)とな る。天体Bの円運動の速さについても, 同様の式を導くことができる。 したがって, 天 体の軌道の観測から,周期Tと天体間の距離ヶがわかると, (ア)から角速度のが, (カ) から天体AとBの質量の和が計算できる。 さらに, 天体A, あるいは天体Bの速さがわ かれば,天体A, およびBの軌道半径と質量も求めることができる。 (近畿大 改)

どーやればいいか分かりません

2.人工衛星が地球の地表すれすれ(地球の半径R)を, 円軌道を描いて回るときの 速さを第1宇宙速度という。地球の半径をR, 地球の質量M, 万有引力定数G, 地 表における重力加速度の大きさをgとする。(人工衛星の質量をmとする) (1) 第1宇宙速度を,地球の半径R, 地球の質量M , 万有引力定数G を用いて表せ。 (1点)運動方程式( 241380 2 答え( (2) また,第1宇宙速度を, 地表における重力加速度g, 地球の半径 R を用いて )より, G M=( 表せ。(1点) 式:地表でmg=( )だから(1)の答えに 代入して 答え( 3. 地表(地球の中心からRの距離)からロケットを打ち上げる。地表での重力加速 度の大きさをg, 地球の半径をR, 地球の質量M , 万有引力定数Gとする。(ロケッ トの質量をmとする) (1) 地球の半径の3.0倍の高さ(地球の中心から4Rの距離)まで到達する(ぎりぎり 速度0)ために必要な初速度の大きさを, R, G, Mを用いて表せ。 (1点) 力学的エルギー保存則 )平 答え(

(2)で力の向きがどっちにはたらくか分かりません

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Bの(3)で力学的エネルギーの立て方が分かりません

4 軌道上を 2m/s), 地 次の問いに答えよ。 ただし, 月は質量 M [kg),半径 R[m]の球体とし, 弾丸,の質量 を近(kg)ノ万有引力定数をG[N·m?/kg°]とする。 また, 数値を求める場合の答えの 有効数字は2桁でよい。 人工衛星 【A)月の表面から表面に垂直に無限遠方に向けて弾丸を発射する。 (1) この弾丸が無限遠方に達するための最小の初速度 m/s] を表す式を求めよ。 このとき,弾丸が発射直後にもつ運動二ネルギーの数値を求めよ。ただし, m=2.0 kg, G= 6.7×10-1! N.m?/kg? およびM=7.3×10 kg, R=1.7×10° mで ある。 位時間に ]の大き きる速度 (B] 次に,図のように, 月の表面から 発射した弾丸が地球表面に達するた めの最小の初速度 v」 [m/s] を求めた い。ただし,弾丸は地球の中心と月 の中心を結ぶ直線上を飛行するもの とし,月の地球の回りの軌道運動は 考えないものとする。地球の質量は月の質量の 81倍である。また, 地球の中心と月 の中心の距離をDM]とする。 (1) 地球の中心と月の中心を結ぶ直線上において,月の中心からx[m}の地点A まで は月の引力が勝るが/地点 A を越えると地球の引力が勝っている。月の表面から この直線上を地球に向かって飛行する弾丸ばこの地点Aを越えることができたら 地球に向かって落下できる。 (2) 地点A での弾丸の位置全ネルギーVD]は,地球の重力による位置エネルギーと 月の重力による位置エネルギーの和である。VをDを用いないで表す式を求めよ。 (3) 月の表面から発射された弾丸の力学的エネルギーが(2)で求めた位置エネルギー より大きければ弾丸は地球表面に到達する。このことから上記のひ」を表す式を 求めよ。 (4) 弾丸が地球表面に達するために与えなければならない最小の運動エネルギーは 弾丸が無限遠方に達するために与えなければならない最小の運動エネルギーの何倍 か,その数値を求めよ。ただし,DE3.8×10°ゆである。また,必要ならば [A](2) で与えた数値を用いよ。 地球 弾丸 質量 m 月 半径 R 質量 M VA A 質量 81 M トーxー D A m この(xをDを用いて表す式を求めよ。 (C] [A]の速度 は「脱出速度」とよばれる。質量が同じ星の脱出速度はその半径が 小さいほど大きな値になる。半径が小さくなり脱出速度が真空中の光の速さ (3.0×10°m/s) となるような天体は「ブラックホール」とよばれる。この天体が太陽 と同じ質量(2.0×10°kgYをもつ球体である場合,その半径は何 km か, 半径の数値 を求めよ。 3.3 く-> 8lx -(ー)