物理の万有引力に関する質問です。 問1と問2は答えを出せたのですが、問3以降が分からず困っています。 どなたか分かる方がいらっしゃれば教えていただけると幸いです。 ちなみに、問1と問2に合っているか分からないですが、次のような答えになりました。 問1 mg＝GMm/R... Read More

問1 図1のように地上から,質量mの衛星を打ち上げて軌道に乗せることを考 える. 以下の問1~問5に全て解答しなさい. ただし, 地球は点Oを中心とす る密度一様な球体とし、 地球の半径をR, 地球の質量をM, 万有引力定数をG とする.また, 地球の自転による効果については考慮しない. 地上での重力加速度の大きさを R, M, G を用いて表しなさい. 問2 衛星を地上より鉛直上向きに速さ V。 で打ち上げて, 地球の中心から2Rの点 Aに達した時に速さが0になった. この時の速さ Vo を求めなさい. 問3 衛星が点Aに速さ0で達した直後, OAに垂直な方向に速さ VAに加速して, 点Aから地球の中心を通る延長線上のOB=6R となる点 B に到着した. この時 の速さ VA,及び, 点Bに到着した時の速さ VB を求めなさい. 問4 衛星が点B に達した直後, 速さ VC に加速して地球に対し半径 6R の等速円運 動をさせる. その時の速さと公転周期 Tc を求めなさい . 問5 地球に対し半径 6R の等速円運動をしている衛星の運動エネルギーK を用いて, この衛星がもつ力学的エネルギーを表しなさい. ただし, 万有引力による位置エ ネルギーの基準点は無限遠とする.

①ガリレオが確立した近代科学の方法論とは？ ②なぜ『万有』引力なのか？ わかる方お願い致します！

物理の問題で下の写真の問2なのですが、なぜ相対速度の相対性の対象となる速さが円運動をしているときのvではなく、噴射後のvなのでしょうか？

1年度 物理 17 1物理 (80 分) 図のように木星の中心を0とし,質量をM[kg]とする。万有引力定数を GIN'm'/kg"]とし て次の問いに答えよ。(配点35%) 問1 図の破線のようにOを中心とする半径R[m]の円軌道を質量mo(kg]の惑星探査機が等速 円運動をしている。この惑星探査機機の速さ vo [m/s) を求めよ。 同2 感星探査機は点Sで惑星探査機に対する相対速度として, 後方に速さ w[m/s)で質量 m]lkg) のガスを瞬間的に噴射して加速した。加速直後の惑星探査機の速さ」[m/s)を求め よ。

なぜ重力加速度が9,80665何ですか

物性物理学の本を読んでいて、質問があります。 本では， 量子力学による1電子原子の電子状態の記述について 添付のように述べていて， (1.12)式までは良いのですが， 赤枠で囲ったところの式(1.13)の導出過程が知りたいです。 よろしくお願いいたします。

$1.2 1電子原子の電子状態 1 p° = 2me 2 a 1 V= 2m。 2m。(r+ r dr 原子においては,原子核を中心としてそのまわりの半径10-10m程度の領 の形となる。ここでAは次のような角度に関する微分演算子である。* 域を電子が運動している。原子の構造を理解するためには,この電子の振舞 1 sin 0 d0 1 を調べなくてはならない。まず最も単純な場合として,Ze の正電荷をもった A= - (sin 0 sin' 0 核のまわりを,1個の電子が運動している場合を考える。Z=1であればこ 1電子原子のハミルトニアンがこのように具体的に与えられた.このハミル れは水素原子そのものであり,Z =2であれば He* イオンということにな トニアンに対するシュレーディンガー方程式(1.9) は2階の微分方程式の形 る。 をしている。これを満たす解として波動関数T(r, 0, φ) が求まれば,1電 原子の質量のほとんどは核に集中しているので、そこを重心として座標の 子原子における電子の分布の様子がわかる。ところで,原子に属する電子の 原点にとってさしつかえなかろう。電子は -e の電荷をもち,核の正電荷 波動関数は,核から十分遠方(r→0)ではゼロに収束するはずである。こ Ze とクーロン相互作用をもつ。そのポテンシャルエネルギーは電子と核の のような境界条件の下で(1.9)式を考えると,電子のエネルギー固有値 E が 間の距離rに反比例し, 離散的な特定の値をとるときのみ解が存在する。これは量子力学系の顕著な Ze? V(r) = - 特徴である。 4TE0ア 最も低いエネルギー固有値を与える解は球対称で、次の形をしている。 である。* これは万有引力と同じ形をもつので,古典的に考えれば,地球が 17Z/2 ( exp(-) 太陽のまわりを回るように電子は核のまわりを楕円軌道を描いて回ると考え 『(r) = たくなる。しかしながら,このような極微の世界まで古典ニュートン力学が ただし,ここで そのまま成立するわけではない,電子の振舞を正しく理解することは,今世 4TEh An = mee? =0.529 A 紀初頭登場した量子力学をもってはじめて可能となった。量子力学によると, 電子の存在確率は波動関数 『(r)の絶対値の2乗に比例する。定常状態では 『(r)は次のシュレーディンガー方程式を満たすというのが量子力学の骨子 はボーア半径とよばれる。 である。 H V (r) = ET (r) ここで はハミルトニアンで,電子の運動エネルギーとポテンシャルエネ ルギーの和であり, 1 p°+ V(r) 2m。 H = の形をもつ。** 第2項のポテンシャル項は方向によらず,核からの距離のみ に依存するので,全体を極座標を用いて表した方が都合がよい。このとき, 第1項の運動エネルギーの部分は Eo = 8.8542 × 10-12 F/m は真空の誘電率。 m。は電子の質量,p= - iAVは運動量オペレータである。ただし,▽はナプラと読 み,直交座標系では 定,立,えを直交する単位ペクトルとして、V= -+ の形をもつ微分演算子である。カ = h= 6.626× 10-4JSはプランク定数。

やり方と答えが分からない

2.地球上の物体には全て重力が働いている。この重力の原因は何と呼ばれる力か。重力加速度の 大きさを求めよ。 ただし, 地球の半径は 6.38×106m, 地球の質量は5.98×104 kg また重力 数は 6.67×10-11 m'skg! とする。

テストが目の前に迫っています😭この問題教えて欲しいです🥺お願いできませんか？過去問でほとんど同じ問題が出るんです…

問題3 力の中心を原点とした位置 にある質点に働く力F(r) が次のように表される場合を考える。FG) の大きさは, 力の中心からの距離テー jr| の自乗に反比例して, 芋つ質点の質量 x に比例する。力の大きさの 比例定数を たと置く。力の方向は力の中心と質点を結ぶ直線上にあって, 常に力の中心を向いている。 (&) この質点の運動方程式を示しなさい。 (b) 角運動量ベクトル の定義を示し, この力のもとで働く運動では角運動量ベクトルは時間的に変化しな い (保存される) ことを示しなさい。 (<) 角運動量ベクトルが保存されることから, 質点の運動についてどの様なことがわかるか説明しなさい。 (d) 質点が上記 F(r) の力を受けて, ri から rs まで動いた時, 力学的エネルギー (運動エネルギー+ポテン シァルエネルギー) について論じなさい。r」 での速度を v」, r2 での速度を v。 とする。

なぜ静電気力をベクトルで表すと、R^2が写真のような式になるのかがわかりません。 R^2=｜x-rQ｜^2になると思ったのですが… 解説よろしくおねがいします。

II II (も)た示したような具合に濾が信吉のないからである. これに て の も 0のときには。 空間のもゆがみがさい. このよう 芝接作用の考え方では同じように本0 であって や 。 。 。 の場合比べると, 空間の状態異なっでいる. クーロンの法則を(1.2) の形で表わお UIqおいたのでは, この上 の状態の違いを表現することができない」 そとでこの違いを表現す るために, (1.2)を次の 2 式に分解剖る の、呈設間| 三 NR (2.3) こうしておけば, たとえのが0であコで$| 9 が 0 でなければ, Q のつくる空間のゆがみを(2. 8)の第 2 式で与えられる 太 という量で LM 友わすことができる. ニュートンカ学では。訪有引力を遠隔作用の 力と考えているので, 万有引力諸因 Eうな分割はなされな