太陽まで何日かかりますか？

Question

太陽が直線的に移動している事を本で知りました。
その後を地球は螺旋のように公転しながら追いかけていることも本で知りました。
仮に今太陽が直線運動をやめ、突然止まり、地球だけがその早さで動いているとしたら
地球が太陽までたどり着くには何日位かかりますか？

lowrider_2005 · Accepted Answer

No5です。
提示いただいたサイトの情報「だけ」で考えることにしますと、太陽が停止したとしても地球が太陽にたどり着くことはないでしょう。

太陽の動きと地球の公転は関連のない運動です（影響しあってるとは思いますけど）。
太陽の動きが無くなっても地球は公転を続けますし、地球が公転しなくなっても太陽は動き続けます。
従いまして「仮に今太陽が直線運動をやめ」たとしても、地球はらせん移動ではなく円（楕円だけど）移動になるだけです。

このサイトに書かれている「地球のスピードは1秒間に30km」だとして、その速度で太陽に直線的に向かったとすれば、だいたい2カ月かかる道のりです。

nananotanu · Answer

面白い動画を見つけました。
http://www.frablo.jp/2013/01/05/helical-model/

これをみれば、太陽だけが停止してしまえば、地球が太陽に引き込まれるというより、「今度は太陽の方がおいていかれる(地球はそのままの運動を続けようとする)」という感覚に陥りそうです。
まぁ、力が加わる(変化する)のだから、慣性の法則は成り立ちませんけどね(^^)

明らかな事は、太陽に向けて「真っ直ぐ落ちていく」わけではないので、少なくとも今の太陽地球間の距離では計算できない事ですね。
[因みに、この動画で太陽の移動が直線的に見えるのは、軌道半径が非常に大きいからです]

ruruie2013 · Answer

＞太陽が直線的に移動している事を本で知りました。

↑は太陽が銀河中心に対して公転しているという事についてでしょうか。
（公転軌道があまりにも長いと、短時間の視点では直線と見做せます。）


＞その後を地球は螺旋のように公転しながら追いかけていることも本で知りました。

「螺旋状の公転軌道」というものはありません。
地球と太陽の場合、移動している中心（太陽）に対して地球が公転している為に、結果として螺旋軌道になっているということで、公転しながら螺旋軌道を描いているということです。


＞仮に今太陽が直線運動をやめ、突然止まり、地球だけがその早さで動いているとしたら地球が太陽までたどり着くには何日位かかりますか？

回答：たどり着けません。

停止した場合、地球は↓の合力による運動をしています。（「合力」は中学生レベルの理科ですが、覚えていますか）

１：太陽を中心とする公転
２：停止前の太陽と同じ直線軌道（とやら）

方向は、No５様への補足のリンクの図から考えて、今の軌道より斜め上方向になる筈で、太陽には向かいません。
速度は第三宇宙速度を越えると思うので、地球は太陽系外に行ってしまうと思います。

【宇宙速度】
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%84%B1%E5%87%BA%E9%80%9F%E5%BA%A6

tknakamuri · Answer

太陽を地球に対して止めれば、地球の公転は止まるので
地球は太陽に吸い込まれるでしょうね。

相対速度は 0 から始まるので、だんだん加速してゆきますが、
衝突までの時間は、運動方程式を解くと
(長いので中略)
t = π√(r^3)/√(8G(m+M)) r: 地球の公転半径 G: 重力定数 m: 地球質量, M: 太陽質量

r = 1.5 x 10^11m
G=6.7x10^(-11)
m=6x10^24 kg
M=2x10^30 kg

とすると t=65日 で衝突ですね。

2ヶ月以上もかかるんだ。けっこうかかりますね。

tknakamuri · Answer

>位置的には少なからず、
>太陽が常に先に出ているのではないのですか？
>太陽の重力に引っ張られているのですから、
>追いかけている.
>でも問題ないように思いますが？

中世の物理の認識ですね。アリストテレスだっけ？

ニュートン物理の慣性の法則を思い出してください。

tknakamuri · Answer

>lowrider_2005さまは
>>太陽の動きが無くなっても地球は公転を続けますし..
>と書かれていらっしゃいます。

これは地球にも太陽と同じだけブレーキがかかる場合ですね。

太陽に対する地球の公転運動はそのままの残ります。

tknakamuriさまは
>あさっての方向に飛んでいってしまうのですね！

こちらは太陽にだけブレーキがかかる場合です。
当然地球は太陽から引き剥がされます。

>私はぶつかると思います。

なぜ？？？？？？？？？？

tknakamuri · Answer

>どちらが正しいのでしょうか？？

どちらも正しいです。太陽の速度をなにを基準に決めるかによるのですよ。

・太陽系の近隣の銀河円盤の周回速度に対する速度
・銀河中心に対する速度
・局所銀河群に対する速度

などなど・・・・、なんぼでもあります。

「止まる」というのは常に「何に対して」が必要なんです。

物理のイロハですよね(^^;

tknakamuri · Answer

>その後を地球は螺旋のように公転しながら追いかけている

あまり気にしていませんでしたが、

「地球は螺旋のように、太陽を公転しながら太陽と共に移動している」

が正しいでしょうね。

後を追いかけるような運動はしていないです。

tknakamuri · Answer

>太陽が止まれば太陽の重力に向かって流れ星のようにぶつかるんじゃないですか？

ちゃんと計算していませんが、秒速230 kmあれば、太陽の重力など軽く振り切るでしょうね。
#わずか秒速 30km で公転を保てるわけですから。

最初の仮定自体荒唐無稽なわけですが、まあ、こういうリアリティを追求してゆくと、
太陽をどうやって止めるのかとか、そのとき太陽は加速でつぶれて四散してしまわないのかとか、
いろいろ考えることは有りそうです(^^;

lowrider_2005 · Answer

質問の内容を正しく理解したいので、evolverさんが
「太陽が直線的に移動している事」
「その後を地球は螺旋のように公転しながら追いかけていること」
を知るきっかけとなった本を教えていただけますか。

太陽まで何日かかりますか？

No5です。

この回答への補足

面白い動画を見つけました。

＞太陽が直線的に移動している事を本で知りました。

太陽を地球に対して止めれば、地球の公転は止まるので

この回答への補足

>位置的には少なからず、

この回答への補足

>lowrider_2005さまは

この回答への補足

>どちらが正しいのでしょうか？？

この回答への補足

>その後を地球は螺旋のように公転しながら追いかけている

この回答への補足

>太陽が止まれば太陽の重力に向かって流れ星のようにぶつかるんじゃないですか？

この回答への補足

質問の内容を正しく理解したいので、evolverさんが

この回答への補足

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