A 回答 (5件)
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No.5
- 回答日時:
摩擦が十分に小さい事を要求する必要があるはずですが、
摩擦が円運動だったものが楕円運動に変わるとみなせます。近日点ではポテンシャルの一部が運動エネルギーに変わるので、摩擦で失われたエネルギーとの大小次第では、運動エネルギーが増えているという状況になっても良さそうという事はイメージできるのではないでしょうか。
どんなレベルの話をしたいのかわかりませんが、定量的に議論したいならビリアル定理を使えば良いかと。(摩擦で)ΔEのエネルギーが失われたとすると、運動エネルギーの時間平均はΔEだけ増えるという話になるはずです。
No.4
- 回答日時:
⼤気による摩擦があるにも関わらず半径 r の円軌道を回っている人工衛星、って話ですね。
摩擦でエネルギーを失うので、何らか力を加え続けないと円軌道に乗っていられません。ですが、(誰でも思いつく手段として)ロケットエンジンを使ったのでは、燃料消費によって質量Mが変化してしまう。ってことは、自ら力を出すんじゃなくて、外部から力を掛けることによって軌道を維持する必要がある。こんなのが「人工衛星」なのか?というあたり、おかしな話ですが、ま、そこは目を瞑ってみよう。すると…
外部から力を掛けるやり方によって話は色々変わります。が、最も簡単なのは、半径 r の円形のレールを設置して、その上を電気モータで走らせることではないかな。電力はレール経由で供給。要するに電車です。こうすれば、速さには関係なく、どうやったって半径 r の円軌道上以外には行けない。途中で止まってもいいし、めちゃくちゃ速く走ってもいい。で、ご質問はなんだっけ?
No.3
- 回答日時:
速度って、何の速度?
角速度(1秒間に進む角度)なら、半径が小さい程大きい。
月が地球を1周するのに28日かかるが、人工衛星(ISS)なら1時間弱。
質問文は、摩擦が有って、高度が少しずつ低くなると言う条件での話。
詳細は円運動について自分で調べる。
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