Question

𝓒𝓸𝓬𝓸𝓷𝓾𝓽

これ教えて下さい！
なんとなくで選んだらあってたのでわからないです(・・;)

5.水平投射
図1のように, 大気のない感星にいる宇宙
飛行士の上空を、 宇宙船が木平左向きに等連
直線運動をして通過していく。一定の時間間
隔をあけて次々と物資が宇宙船から静かに
り離され,落下した。
(1)4 番目の物資が切り離された瞬間の, そ
れまでに切り離された物資の位置および
それまでの運動の軌跡を表す図を、 図2
のア~オの中から一つ選べ。
(2)宇宙船の状況について説明している0~
の文章の中から, 正しいものを一つ選べ。
1
このとき宇宙船は, 等速直線運動をするためにロケットエンジンから燃焼ガスを
0水平右向きに噴射していた。
鉛直下向きに噴射していた。
の斜め右下向きに噴射していた。
Q噴射していなかった。
ア
エ
主宙動の位置
物資が切り離された位置
*物資の位置

Answer 1

✨ Best Answer ✨

泳ぐエビフライ

(1)
大気のない → 空気抵抗がない ということです。

つまり、水平方向への運動に作用するものは存在しません。
従って物資もロケットと平行して水平左向き方向き等速で進みます。
しかし、物資は燃焼ガスを噴射していなため鉛直方向の見かけは重力により自由落下します。
∴ア

(2)
等速であることは空気抵抗ないことより問題ない。
しかし、直線運動をするためには重力の作用を打ち消す必要がある。
∴③

𝓒𝓸𝓬𝓸𝓷𝓾𝓽

ありがとうございます！
重力ってどこでもはたらくのですか？？

泳ぐエビフライ

今回の問題は惑星の上で観測している状況なので、惑星の重力が作用します。

ちなみに宇宙で重力すなわち万有引力の影響のない場所が存在するかという質問ではないですよね？

𝓒𝓸𝓬𝓸𝓷𝓾𝓽

そうなのですか！
存在しないところがあるのですか？？

泳ぐエビフライ

存在しないとは言い切れないと思います。
グラビトン(素粒子)の存在が明確になれば解明されるかもしれません。
最近重力波の観測技術向上が目覚ましいので今後の科学発展に期待ですね。

素粒子論について学びたい場合は物理学科ですので興味あれば是非
(私は数学科の民ですが笑)

𝓒𝓸𝓬𝓸𝓷𝓾𝓽

グラビトン…
かっこいい名前ですね
大学生さんですか…？
食品関係かなぁーとまだ進路迷い中です。

泳ぐエビフライ

大学生さんですか？ → そうです。
おー、食品関係ですか。
人工甘味料等にも興味があるので面白そうです。
志望校選びと勉強頑張ってください！
応援しております！！

𝓒𝓸𝓬𝓸𝓷𝓾𝓽

はい！
また機会あったら？教えて下さい。
ありがとうございました！

Answer 2

スクウェア

右向きに等速直線運動なので、全ての物資とロケットの位置は鉛直方向に並ぶ　⇒　アかイ
物資は放物線を描く　⇒　ア

ロケットも本来ならば落下しなければならないのにしていない　⇒　鉛直上向きに推進力を持つ　⇒　燃焼ガスは鉛直下向き

𝓒𝓸𝓬𝓸𝓷𝓾𝓽

ありがとうございます！
テスト中　エ　と悩んでいたのですがありえないのですか

スクウェア

エの形は、地球上で隕石が分裂したときなどに実際観測されています
地球では大気の影響を受けて右向きにも力を受けて減速しますから
今回の問題では大気がないため、大気の影響を受けることがない。だからアになるわけです

スクウェア

あ、しまった。エはありえないわ。
オが実際に観測される模様ですね

スクウェア

エは放物線を描いています。放物線は、上下方向に加速、左右方向には定速（等速）の運動をしなければ描けない軌跡です
上下方向と左右方向のいずれも加速（減速を含む）する場合は直線を描きます。それはオですね。

エを描くなら、ロケット自体が進行方向に向かって速度を増す加速運動をして、物資は大気の影響を受けないが重力の影響を受ける場合です

𝓒𝓸𝓬𝓸𝓷𝓾𝓽

難しい運動するのですか…
オはないなっておもいました！