半径rで等速円運動してる人工衛星があるとします。 答えが遠心力=万有引力でつりあってるんですけど、重

半径rで等速円運動してる人工衛星があるとします。
答えが遠心力=万有引力でつりあってるんですけど、重力ははたらかないんですか？

No.3 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2024/09/23 12:56

地球との万有引力を「重力」と呼びます。

通常は「地球の表面」における万有引力を「重力」と呼びます。
人工衛星ぐらいの高さになると、万有引力の大きさが地表面に比べて小さくなりますが、それを「重力が小さくなる」と表現することもあります。
人工衛星で「万有引力（=重力）と遠心力が等しくなる」と、合力がゼロになって「無重力」状態になります。

万有引力の大きさは、万有引力定数を G として
　F = GMm/r^2
と書けます。
地球の表面では、地球の半径を R として r=R になるので
　F = GMm/R^2　　　①
です。
一方、地球の表面での重力は、重力加速度を g として
　F = mg　　　　　②
と表せます。
①と②は等しいので、
　g = GM/R^2
であり、これが地表面での重力加速度 g=9.8 (m/s^2) になります。

No.5 回答者： MDX55 回答日時： 2024/09/23 15:58

地球の軌道上にある人工衛星ということで話を進めます。

地球から重力つまり万有引力の影響を受けています。だから地球に落ち続けています。

しかし人工衛星は地球の水平方向にも高速に移動しています。

その速度についてですが、地球の周りを回るのにちょうどいい速度を維持できると、地球の丸みにそって落ち続けることになるので、結果的に地表には落下せずに地球の軌道上をまわり続けることができます。

それを人口衛星に「遠心力」が働いていると考えれば「遠心力=万有引力でつりあってる」からとも説明できます。

No.4 回答者： kairou 回答日時： 2024/09/23 13:19

「等速円運動」を習っているなら、

「重力とは何か」は習いませんでしたか。
「質量」と「重さ」の違いも。

No.2 回答者： himagene 回答日時： 2024/09/23 12:42

天体の表面近くでは「万有引力＝重力」では？

No.1 回答者： EZWAY 回答日時： 2024/09/23 12:41

事実上、地球の重力というのが、そこでいうところの万有引力ですけどね。