懐かしく物理の本を読んでいたときのこと、ふと疑問になりました。
物質を地球の重力場から取り去るのに要する仕事はどれくらい掛かるのでしょうか??あと、離れるのに要する初速はどれくらい速いのでしょうか??
しかも、物質の重さは関係するんでしょうか??
100kgだとやはり初速は大きくなければならないのでしょうか??
http://www.geocities.co.jp/Bookend-Ango/8994/wri …
こんなのを読んでましたが…難しくてわかりませんでした…。
どなたかご教授お願いします。
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
まず
万有引力による位置エネルギーは
U=-GmM/R ・・・1 です(理由は少し長くなるので飛ばします)
運動エネルギーは
mv^2/2 ・・・2
R:地球の半径(対象となる星の半径)
M:地球の質量(対象となる星の質量)
m:物体の質量(ロケット等)
G:万有引力定数
v:速度
1,2の大きさが等しいとき
mv^2/2 =GmM/R
v^2=2GM/R
v=√2GM/R・・・3
万有引力の法則より
F=Gm1m2/r^2
今は地球上を考えるので
F=GMm/R^2
Fはmgを意味するので
mg=GMm/R^2
GM=gR^2・・・4
g:重力加速度
3,4より
v=√2gR
よって
地球の重力から逃れるのに必要な速度は
v>√2gR
この式には質量が含まれていないので地球の重力から逃れるのに必要な速度は物体の質量に依存しない。
この回答への補足
詳しい回答ありがとうございます。
重力場から取り去るのに要する仕事っていうのはどのくらいのエネルギーが生じるのでしょうか??壮大なエネルギーを要するのですね…
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 物理学 時間を語るなら、(複数の時間の正体)を知る必要が有る。 1 2023/02/16 22:14
- 物理学 重力加速度について 7 2022/10/19 08:28
- 物理学 物理の質問です。 地面より9.8mの高さから小球を速さ3.0m/sで水平に なげだした。 投げ出した 5 2022/06/27 02:56
- 物理学 物理の証明問題についての質問です。 平面内を運動する小球がある。この物体にかかる加速度の方向と大きさ 2 2023/05/16 00:28
- 物理学 物理(車関係)について教えて下さい。 2 2022/08/12 16:43
- 物理学 万有引力と重力の位置エネルギーについて 例えば、地球の表面から真上に質量mの球を初速v₀で投げた時の 7 2022/04/18 23:15
- 物理学 物理基礎で、力学的エネルギーと動摩擦力のことを習ったのですが、 あらい斜面の下から物体を滑り上がらせ 2 2022/09/11 10:12
- 物理学 時計の進み方は、地表より地球の中心の方が遅いですか? 2 2023/01/07 07:01
- 物理学 力学の問題です。質量m1、速度v1の物体Aと質量m2、速度v2の物体Bがx軸上を等速直線運動していて 2 2022/12/24 13:26
- 物理学 高2物理反発係数の問題が分かりません。 教えてください。 小球をh(m)の高さから床の上に落とした。 1 2023/05/29 20:23
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
物理の慣性モーメントモーメン...
-
面積比と質量比が同じなのは・・
-
密度の単位について質問です
-
鉄輪の慣性モーメントの求め方...
-
【N/mm2→kg/mm2】単位換算
-
重量から質量換算ってできるの...
-
(問題) エレベーターの床上に...
-
物体を10mの高さから初速度5m/s...
-
質量パーセント濃度が98.0%の濃...
-
物理量の定義と例
-
電圧(V)を質量(kg、g)への...
-
ベンゼン50.0gに、化合物X1.22g...
-
衝撃を質量で表す?
-
原子量を求める計算の定理
-
重力質量と慣性質量が同じであ...
-
500N(ニュートン)を例えると
-
ニュートン(N)とダイン(dyn)の...
-
物理の試験勉強
-
アインシュタインの質量とエネ...
-
ボーリング玉とティッシュ紙1枚...
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
原子量を求める計算の定理
-
(問題) エレベーターの床上に...
-
【N/mm2→kg/mm2】単位換算
-
衝撃を質量で表す?
-
500N(ニュートン)を例えると
-
重量から質量換算ってできるの...
-
gとg重の違い
-
光の速さで蹴られると
-
衝撃力の計算方法
-
面積比と質量比が同じなのは・・
-
ブラックホールの中心部
-
質量パーセント濃度28%のアンモ...
-
仮に時速300kmのパンチを人体に...
-
片持ち梁の固有振動数
-
密度と質量密度の単位について
-
質量パーセント濃度が98.0%の濃...
-
アインシュタインの質量とエネ...
-
kgf/cm2のfってどういう意味で...
-
密度の単位について質問です
-
明治ブルガリアヨーグルト ブ...
おすすめ情報