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物理基礎の問題です。
(4)の解き方が分からないので教えてください。

「物理基礎の問題です。 (4)の解き方が分」の質問画像

A 回答 (2件)

質量 m [kg] が a [m/s^2] の加速度で運動するとき、働く力は


 F = ma [N]
です。
地球表面で自由落下させれば加速度が a=g=9.8 [m/s^2] なので、重力の大きさは
 F = mg [N]
になります。

質量が m=50 [kg]、加速度が 8.9[m/s^2] なら、働く力は
 F = ma = 50[kg] × 8.9[m/s^2] = 445 [N]   ①
になります。

*************

一方、力を「ニュートン」ではなく「キログラム重(kgf)」で表すこともできます。
地球表面で 1 kg の質量に働く重力が
 F = m [kgf]
ということになります。
つまり
 1 [kgf] = g [N] = 9.8 [N]
ということです。
(「キログラム重(kgf)」は「重さ、質量」の単位ではなく、「力の大きさ」の単位なので、混同しないようにしましょう。地球表面では値が一致しますが、宇宙ステーションや宇宙空間ではそうなりません)

①の力の大きさを「キログラム重(kgf)」で表すと
 F = 445 [N] ÷ 9.8[N/kgf] ≒ 45.4 [kgf]
つまり、宇宙ステーションで体重 50 kg の人に働く重力は、地表で 45.4 kg に人に働く重力に等しいということになります。
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求め方は2通り



g0:高度0(地球表面)での重力加速度[m/s²]
h:高度[km]
R:地球の半径[km]
g:高度hでの重力加速度[m/s²]

とすると、g=g0×(R/(R+h))²

又は
G:万有引力定数
M:地球の質量

とすると、g=GM/(R+h)²
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