物理の等速円運動の問題で解き方が分からないので教えてください 〇地球の半径を6.4✕10^6mの球と

物理の等速円運動の問題で解き方が分からないので教えてください
〇地球の半径を6.4✕10^6mの球と考え、その地表における重力加速度の大きさを9.8m/s^2として以下の問に答えなさい。空気の抵抗を無視する


Q1
地表すれすれを質量1.0kgの物体が周回するときの、物体の速さを求めよ。

Q2
地表から400kmの高度を飛行するISSの公転周期を求めよ。

Q3
ハンマー投げで質量7.3kgの球を投げる。球は半径2.0mの等速円運動をしているとする。投げた瞬間の速さが30m/sであった場合、回転中の向心力の大きさを求めよ。なお、この問題は地球の半径は関係ない。また、重力を無視してよい。

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2020/07/18 14:06

等速円運動の基本は、半怪、周回速度、角速度をr、v、ω とすると

加速度は円の中心方向に
a=rω^2=v^2/r
となること。これに質量を掛ければ向心力。
これだけでQ1、Q3はそのまま解けます。

Q2は重カ加速度が地球中心からの距離の2乗に反比例
することを使えば簡単。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2020/07/18 14:04

No.1 です。

「何が分からないのか」を書いてもらえれば、説明のしようもあるんですけどね。

Q1：　遠心力：Fe = mv^2 /R　(R は地表での地球の半径）
万有引力：Fi = GMm/R^2 = mg

これらが等しいことから v が求まる。

Q2：上と同じだが、地表面ではないので、上の万有引力の式から
　GM = gR^2
を求めた上で、r = 400[km] = 4 * 10^5[m] として
・遠心力：Fe = mv^2 /(R + r)
・万有引力：Fi = GMm/(R + r)^2 = mgR^2 /(R + r)^2

これらが等しいことから v を求め、半径「R + r」の円周を一周するのにかかる時間を求めれば、それが「公転周期」です。

Q3：向心力 = 遠心力ですから、r = 2.0[m] として
　Fe = mv^2 /r
を計算するだけ。

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2020/07/17 22:45

Q1、Q2 は「遠心力」と「万有引力」のつり合いから求めればよいだけです。

Q3 は単なる「向心力」を求めるだけお話です。

それが「解き方」ですが、「分からない」とはどういうことなのですか？
単に「何も勉強していない」だけなのでは？