![](http://oshiete.xgoo.jp/images/v2/pc/qa/question_title.png?e8efa67)
A 回答 (3件)
- 最新から表示
- 回答順に表示
![](http://oshiete.xgoo.jp/images/v2/common/profile/M/noimageicon_setting_01.png?e8efa67)
No.3
- 回答日時:
ときどき、物理学のテストで出ます(大学教養課程物理等)。
地球(月でもいいですが)が一様な密度だとして、北極と南極を結ぶ、内部が真空のトンネルに物体を落とすという設定の問題です。
落ちて行く途中の重力加速度は、物体の上側の球殻からは重力が働かず、物体より下の球からの重力だけだとということを、証明します(実は、式の形が同じの電磁気学で既にやっていたりする)。地表を含めて、物体より下側にある球の質量による重力は、その質量が全て中心にある場合と同じになります。
それを使って求めます。単振動と呼ばれる振動になります。落とした口と反対の口をずっと行ったり来たりになります。
もし、空気抵抗があれば、振動の大きさが減って行き、地球の中心で静止します。
P.S.
空気抵抗がない場合について、北極と南極を通過し、地表すれすれを公転する人工衛星の円運動を、北極と南極を結ぶトンネルに射影すると、トンネル内を自由落下する物体とぴったり一致することを確かめたりします(それが単振動と等速円運動の関係性だったりします)。
なお、北極と南極以外を結ぶトンネルだと、自転の影響によるコリオリの力で、物体はトンネルの壁に衝突します。跳ね返るようなら、何度もぶつかります。
さらに、トンネルにぶつからず、摩擦抵抗もないようにしたトンネルを、地球の中心を通らないようにして(地球の裏側より近い位置を結ぶ)、地球のどの二点間を直線で結んで、重力だけにより行き来できます。
どのトンネルであっても、出口に出るには地球の中心を通った場合と同じ所要時間となります。地球の中心を通らないなら、最短時間となるのは、サイクロイド曲線と呼ばれるなだらかな曲線であることが示せたりもします。
No.1
- 回答日時:
空気抵抗等無視すれば反対側まで行って止まり、戻ってきます。
振り子と同じです。
エネルギー保存の法則が分かれば考えれば分かります。
ちなみに、中心で手を離せば浮きます。加速度がない状態ですので。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 地球科学 地球を貫通するようなくそ長い穴を掘って、そこにリンゴを落としたとします。重力は地球の中心に向かって働 12 2022/07/03 21:44
- 宇宙科学・天文学・天気 重力波の発見は、嘘だと思う理由です。 10 2022/09/19 23:31
- 地球科学 地球内核最中心部における核融合反応の可能性について質問です。 現在地球内核の熱源は地球始原時のエネル 2 2022/05/08 15:57
- その他(教育・科学・学問) 今回のタイタニックツアーで重力が 深海と地上では全く違い、 すぐに死ぬ,って当たり前の事を何故、 S 3 2023/07/01 18:29
- 宇宙科学・天文学・天気 アメリカNASAのアポロは月に行っておらず地球の撮影所で撮影されたものでという陰謀論者 2 2023/02/07 14:41
- 地球科学 重力について! 9 2022/11/04 00:20
- ファンタジー・SF SF映画で、いい大人が何故、地球には重力が有り,それと全く同じ重力の地球外知的生命体じゃないと、すぐ 6 2023/03/24 18:01
- 物理学 坂道を物体が滑り落ちる。 6 2023/06/10 22:00
- 宇宙科学・天文学・天気 月は宇宙人の宇宙コロニーの可能性は無いですか? 地球の様子を観察する為にやって来て、こっそり地球の衛 6 2023/06/07 14:46
- 生物学 仮に、液体の水を持っている浮遊惑星は、親星(主星)(地球でいえば太陽)がなくとも、生命を発生させ維持 3 2023/03/29 06:09
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
角加速度α=rw^2と α=dw/dtって...
-
エレベーターが落下したら中の...
-
中3理科です。 斜面を降りる台...
-
人間が出力できる力?
-
海水は真水の何倍浮力があるの?
-
時速72キロメートルは秒速、何...
-
漢字「募」
-
地球や月などの重力のある球体...
-
星の重力エネルギー
-
高校1年物理基礎の問題です (2)...
-
分子間力って? 万有引力じゃな...
-
物理の質問です…。 運動方程式 ...
-
1Nは何kgw?
-
濃度8%の砂糖水120gに含まれる...
-
km/hとkphの違いってあります?
-
物理(高校の力学)の問題で面...
-
シャボン玉が割れる理由と何を...
-
高さ39.2mのビルの屋上から、...
-
SFの宇宙ステーションはどうし...
-
天秤ばかりである物体Xの質量が...
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
構造計算等の自動車荷重で、T-2...
-
時速72キロメートルは秒速、何...
-
人間が出力できる力?
-
中3理科です。 斜面を降りる台...
-
高校1年物理基礎の問題です (2)...
-
N(ニュートン)をキログラムへ
-
物理(高校の力学)の問題で面...
-
海水は真水の何倍浮力があるの?
-
G について
-
漢字「募」
-
物理の質問です…。 運動方程式 ...
-
高さ39.2mのビルの屋上から、...
-
kgf/cm2
-
運動量の時間による微分が力に...
-
角加速度α=rw^2と α=dw/dtって...
-
1nはなんkgですか。
-
weightとMass
-
重量物を押し込む時の力
-
1Nは何kgw?
-
分子間力って? 万有引力じゃな...
おすすめ情報