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

2番はなぜ重力=万有引力-遠心力となるのでしょうか？

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。 TAM- (2) 赤道での重力を求めよ。 1+8 A LAILL 141A+DU -206 THE I++ ✓ 11/48 Jw ① 北極 赤道 の道を

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

なぜ rが♾のとき、Vダッシュはゼロ以上なんですか？ それと、その時に右の式のようになるのはなんでですか？🙇🏻‍♀️💦

例題 36 万有引力を受けて運動する物体のもつエネルギー 地表から質量 m[kg]の物体を真上に打ち上げたとき、再び地球に戻ってこない ようにするには、いくら以上の速さで打ち上げればよいか。 地球の半径をR[m〕 , 地表での重力加速度の大きさをg [m/s'] とする。 ● 47 センサー 万有引力のみによる運動で は, 1 - mv² + (-G Mm) 2 =一定 この速度を第2宇宙速度と う。 数値は約11.2km/s 解答 打ち上げる速さをv[m/s], 万有引力定数をG[N・m²/kg] 「地球の質量をM[kg] 地球の中心からの距離 [m] での速さ をv[m/s] とすると、力学的エネルギー保存の法則より 無限遠点を万有引力による位置エネルギーの基準点として､ Mm 27/12 1/2 mv² + ( - G Mm) = ²/27 mv ² + ( - c Mm) ・G →∞のとき, v2≧0より、 1 mv²_0 GMm..... ≧0...... ① 2 一方,物体が地上にあるとき, mg = G ① ② より G, M を消去すると vz√2gR R Mm R2 (2) E

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]

なんで位置エネルギーを使う時と使わない時があるのですか？

2 では、万有引力による位置エネルギーGmM, Y 〈問9-3 質量mの人工衛星が右ページの図のように、質量Mの惑星を焦点の1つとするだ 円軌道を描きながら運動している。 万有引力定数をGとして以下の問いに答えよ。 (1) A点とB点における人工衛星の速さをそれぞれG, M, R. rを用いて表せ。 A点で人工衛星を加速させ、速さがになった。 (2) 加速させる速さによっては, 衛星は軌道から外れ, 無限の彼方へと飛んでい くことがある。 衛星が無限遠に飛んでいくためのμに関する条件を求めよ。 まず, A点における速さと, B点における速さをそれぞれv,Vとします。 ここでまず思い出してほしいのは「面積速度一定の法則」 です。 9-1 でやったように, 長軸上に物体があるときを考えると, 面積速度が一定です から 解きかた (1) 1/2rv=1/12 RV① 2" 解きかた B点での面積速度 を用いる問題を解いてみましょう A点での面積速度 もう1つ、万有引力の問題では 「力学的エネルギー保存則」が重要です。 衛星は運動エネルギーと万有引力による位置エネルギーを持っています。 ます。 衛星には万有引力しかはたらきませんから,これらのエネルギーの総和は保存し よって、力学的エネルギーの保存を考えて mM 2 m² + ( - 6 m ) = /2 m² ² + ( - GR A点での位置エネルギー A点での運動エネルギー R v=√2GM r(R+r) R(R+r) ....... ② B点での位置エネルギー B点での運動エネルギー そして ① ② 式を連立して解くと (右ページで式変形は解説) V=√2GM 問 9-3 補足 1 A (1) 面積速度一定の法則(ケプ ラーの第2法則) より 2 1 ミ RV...... ① 2 質量 m B点での面積速度 ①②より ① より V= 質量 M A点での面積速度 力学的エネルギー保存則より A点での運動エネルギー Y R -G mM 1 / m²³² + ( - 6 mM ) = 1/2 m² ² + ( - 6 m). -G 2 Y R A点での位置エネルギー v= 2GM v...... ③ ③ ④ より ぴー ③ よりv=2GM R2 R2-2 R2 ②より-V=2CM(121-1212)=26 R R R r(R+r) i=2GM- i=2GM r R(R+r) B点での運動エネルギー R-r rR R-r rR v=2GM 万有引力による位置エネルギー " B wwwwwww B点での位置エネルギー V= 2GM- R r(R+r) R-r rR ****** わ~! 大変な 計算だぁ~」 T R(R+r) ちゃんと 自分で 解いてみる のだぞ 237 CO 9

物理の万有引力に関する質問です。 問1と問2は答えを出せたのですが、問3以降が分からず困っています。 どなたか分かる方がいらっしゃれば教えていただけると幸いです。 ちなみに、問1と問2に合っているか分からないですが、次のような答えになりました。 問1 mg＝GMm/R... 続きを読む

問1 図1のように地上から,質量mの衛星を打ち上げて軌道に乗せることを考 える. 以下の問1~問5に全て解答しなさい. ただし, 地球は点Oを中心とす る密度一様な球体とし、 地球の半径をR, 地球の質量をM, 万有引力定数をG とする.また, 地球の自転による効果については考慮しない. 地上での重力加速度の大きさを R, M, G を用いて表しなさい. 問2 衛星を地上より鉛直上向きに速さ V。 で打ち上げて, 地球の中心から2Rの点 Aに達した時に速さが0になった. この時の速さ Vo を求めなさい. 問3 衛星が点Aに速さ0で達した直後, OAに垂直な方向に速さ VAに加速して, 点Aから地球の中心を通る延長線上のOB=6R となる点 B に到着した. この時 の速さ VA,及び, 点Bに到着した時の速さ VB を求めなさい. 問4 衛星が点B に達した直後, 速さ VC に加速して地球に対し半径 6R の等速円運 動をさせる. その時の速さと公転周期 Tc を求めなさい . 問5 地球に対し半径 6R の等速円運動をしている衛星の運動エネルギーK を用いて, この衛星がもつ力学的エネルギーを表しなさい. ただし, 万有引力による位置エ ネルギーの基準点は無限遠とする.

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

【途中計算】青線の部分のところで、どんなに計算しても答えが出ません。途中式を教えてください

168 万有引力による運動 質量 m[kg]の小物体を地 上の1点から鉛直上向きに速さ v[m/s] で打ち上げた きなところ, 地球の中心0から2R 〔m〕 (R は地球の半径) の距離にある点Aで速さが0になった。 この瞬間に OAに垂直な方向に速さv[m/s] を与えたところ, 小 ・物体はOを中心とする半径2R の等速円運動をした。 地上での重力加速度の大きさをg [m/s'] とする。 VA Vo 2R 地球 6R B (1) および を g, R で表せ。 (2) 等速円運動をしている小物体の速さを点Aでv[m/s] に変えると,上図の AB を 長軸とする楕円軌道を描いた。 点Bの地球の中心からの距離が6Rのときはいく らか。 R で表せ。 (2) 楕円軌道を運動する小物体の周期はいくらか。 g, R で表せ。 (4) 等速円運動をしている小物体の速さを点A [m/s] に変えた。 小物体が地球に ” 衝突もせず、かつ無限遠点に飛び去ることもなく楕円軌道を描き続けるためには, " はどのような範囲になければならないか。

【途中計算】青線から何をどうやっても答えが出ません。途中計算を教えてください

〇大き 響は 168 万有引力による運動 質量 m[kg]の小物体を地 上の1点から鉛直上向きに速さvo [m/s]で打ち上げた 〔m〕 (R は地球の半径) ところ,地球の中心から2R この瞬間に の距離にある点Aで速さが0になった。 VA 20 地球R A 2R 6R B ため OAに垂直な方向に速さv[m/s] を与えたところ、小 物体は0を中心とする半径 2R の等速円運動をした。 求め』地上での重力加速度の大きさを g〔m/s〕とする。 (1) vo および を g, R で表せ。 (2) 等速円運動をしている小物体の速さを点Aでv[m/s] に変えると, 上図のAB を 長軸とする楕円軌道を描いた。 点Bの地球の中心からの距離が6R のとき, ひはいく らか。 , R で表せ。 (3) (2) 楕円軌道を運動する小物体の周期はいくらか。 g, R で表せ。 (4) 等速円運動をしている小物体の速さを点Aでv" [m/s] に変えた。 小物体が地球に 衝突もせず,かつ無限遠点に飛び去ることもなく楕円軌道を描き続けるためには,び” はどのような範囲になければならないか。