[類題36 質量m[kg] の人工衛星が,地球を中心として半径 [m]の円軌道を回って
いる。地球の質量を M[kg], 万有引力定数を G[N・m²/kg?]とし,無限遠
を万有引力による位置エネルギーの基準点とする。
(1) 人工衛星がもつ運動エネルギー K[J] と, 万有引力による位置エネル
[ギーU [J] を求めよ。
(2)軌道上で人工衛星にエネルギーを与えて瞬間的に加速させ, 地球から
無限の遠方へ飛ばすことを考える。 このとき, 人工衛星に与えるべき
最小のエネルギーE [J] を求めよ。
ヒント 人工衛星を無限の遠方に飛ばすためには, 無限遠で速さが0以上であればよい。