考え方が分からず全く解けてない状況です。 図なども付けて教えて頂けると助かります。

問質量M, 半径a, 密度pの一様な球体の中心からRの距離に質量mの質点を置 いたとき以下の問に答えよ.ただし,万有引力定数をGとし,解析では球座標 系(r,0, o)を用いよ。 (a) 球体中の任意の位置(r,0, ¢)において,(dr,de,d¢)で作られる微小体積 要素dVと質点mの間での万有引力ポテンシャルdUを求めよ.ただし, 0<r<a,0<0<T,0<¢<2nとする。 (b) R>aのときの万有引力のポテンシャルを求めよ。 (c) R<aのときの万有引力のポテンシャルを求めよ。 (d) 上のそれぞれの場合について,ポテンシャルから力を計算せよ。 (e) 球体の直径に貫く穴をつくり,その中に質点mを入れたときの質点の運動 方程式をもとめ,質点が単振動をすることを示せ、また,その周期を求めよ。 (f)前問で得られた周期が,質点が球体すれすれの円軌道を回る場合の周期と 等しくなることを示せ。

この問題の解き方が全く分からなくて困ってます😭

例題 次の問いに答えなさい。 〈富山県) ある日の夕方から翌朝にか けて, 富山市で天体観測を 行ったところ, 一晩中, 空 おとめ座 北極 いて座 太陽 ふたご座 全体の星が観測できた。 図 地球 うお座 は,この日の太陽と地球お 地球の公転軌道 よび黄道付近の4つの星座の位置関係を表した模式図である。 次の表は, 4つの星座をこの日の夕方から明け方に観察して, 見える場合はその方 位を,見えない場合は×の記号を記入したものである。 表中の0, ②にあてはま る方位または×の記号を書きなさい。 うお座 ふたご座 おとめ座 いて座 日の入りのころ 南 東 真夜中 東 南 日の出のころ 2 西

(5)でなぜ答えはbになるのか教えて頂きたいです🙇🏻‍♀️

3 →解舎 3太陽の南中高度と季節の変化をつかもう とう じ (1) 図1は,東京都での冬至,春分, 至の太陽の日周運動を表したも、で す。A,Bはそれぞれどの日にあたり ますか。 図1 B C し にっしゅううんどう A B 南中 高度 南 北 (2) 昼間の長さがもっとも長いのは, A ~Cのどの日ですか。 地 (ポー 南より 東 北より (1) 太月 球 も高 b Sく地軸 図2 a 地軸 北極 赤道 地球 赤道 て、 一地平線 35 冬至 D 太陽 Cl の日 A B 35° て真 赤道 地軸 公転軌道 公転面 こうてん (3) 図2は,地球の公転と太陽の光の当たり方を表したものです。次 の0~3にあてはまるときの地球の位置を,A~Dから選びなさ い。ただし,複数あるときはすべて選びなさい。 0 昼間と夜間の長さがほぼ同じになるとき。 日本で,昼間の長さがもっとも長くなるとき。 ③ 太陽が真東から出て真西に沈むとき。 (4) 太陽の南中高度や昼間の長さが変化するのは, 地球の地軸が公転 面に垂直な方向に対して約何度傾いたまま, 自転しながら公転して 2② 3 2 (3 (4)約 すいちょく かたむ いるからですか (5))図2のaとbは,日本での太陽の光の当たり方を表しています。 昼の長さが短いのは, a.bのどちらのときですか。 5 LO 南中高度 南中高度 ン 公転面 宇宙を観る

(3)の③で答えはB、Dとなるのですがなぜそうなるのか教えて頂きたいです🙇🏻‍♀️

3太陽の南中高度と季節の変化をつかもう とう じ (1) 図1は,東京都での冬至,春分, 至の太陽の日周運動を表したも す。A,Bはそれぞれどの日にあたり ますか。 図1 B C にっしゅううんどう A 南中 高度、 南 北 (2) 昼間の長さがもっとも長いのは, A ~Cのどの日ですか。 南より 東 北より b S地軸 35 図2 a 地軸 北極 赤道 地球 赤道 一地平線 D A ○太陽 c 35° B 地軸 公転軌道 公転面 赤道 こうてん (3) 図2は,地球の公転と太陽の光の当たり方を表したものです。次 の1~3にあてはまるときの地球の位置を,A~Dから選びなさ い。ただし,複数あるときはすべて選びなさい。 昼間と夜間の長さがほぼ同じになるとき。 日本で,昼間の長さがもっとも長くなるとき。 太陽が真東から出て真西に沈むとき。 2 (4)太陽の南中高度や昼間の長さが変化するのは,地球の地軸が公転 南中高度 南中高度 公転面

(3)(4)教えてください

a 図2 しし座 てんびん座 おとめ座 星座Q かに座 太陽 北極 黄道 地球 地球の公転軌道 次の(1)から(4)までの問いに答えなさい。 (1)図1で、(X)はじめに観測した日の午後11時の星Pの位置, (Y) 10か月後の午後7時のP の位置は、図1のAからDまでのどこか。組み合わせとして最も適当なものを, 次のアからコま での中から選んで, そのかな符号を書きなさい。 ア(X) A, (Y)A イ(X)B, (Y)B ウ (X) A, (Y) B (X)B, (Y)A オ(X)C, (Y) C カ (X) D, (Y) D エ キ(X)C, (Y)D ク (X)D, (Y)C ケ(X)A, (Y) D コ (X)D, (Y)A (2)/図2の星座Qは何か。星座名を書きなさい。 40 10 の体様(cm 図2で,地球がdの位置にあるとき,日本で午前4時ごろ南中する星座として最も適当なもの を,次のアからオまでの中から選んで, そのかな符号を書きなさい。 ア 星座Q イ てんびん座 ウ おとめ座 しし座 オ かに座 エ 図2で,日本でかに座が真夜中ごろに南中するのは, 地球がcの位置にあるときから,およそ 付か月後か。最も適当なものを, 次のアからオまでの中から選んで, そのかな符号を書きなさい。 ア 2か月後 イ 4か月後 ウ 6か月後 8か月後 オ 10か月後 エ 00 0510

こちらの問題がわからないですm(*_ _)m 教えてください。

【金星の動き) 4 右の図は,ある日の地球,金星,太陽の位置関係を示したもので 全星の公転軌道 ある。次の文の0, ②にあてはまるものの組み合わせとして最も 適当なものを,あとのア~エから選べ。ただし, 地球の公転周期 は約1年,金星の公転周期は約0.62年である。 金星と地球の距離はたえず変化している。地球は1か月で約 30°, 金星は1か月で約 ①太陽のまわりを公転する。このことから, 図で示した位置にある日から②か 金星 太陽 地球の公転軌道一 … 90° 地球 月後に金星は地球に最も近づくことがわかる。 ア ア 048° ② 1.5か月後 イ048° 25か月後 ウ 062° 23か月後 ① 62° ②6か月後 ヒント 金星が地球を追いかけて, 毎月の公転の角度の差の分, 地球に近づいていると考えてみよう。

⑷の解き方教えてください！！

の図のように, 電球を太陽, 地球儀 を地球として、各季節に見られる星座を 調べた。次の問いに答えなさい。 (1) 地球の公転の向きは, a, bのどち 差が 3 しし座 の b 太陽、ア )地球 に xa イ エ らですか。 (2) 日本が夏のとき, 地球はア~エのど 星座 地球の 公転軌道 さそり座 みずがめ座 の位置にありますか。 理由 太陽と同じ方 向にあるから。 (3) 配述日本が冬のとき, 1日中観察できない星座は, 図の4つの星座の うちどれですか。 また, そう考えた理由を簡単に書きなさい。 (4) 地球がウの位置にあるとき, おうし座は真夜中に,どの方位に見えるか。 東·西- 南·北で答えなさい。 (3 東 54 21 おうし座」 さそり座

⑷の解き方を教えてください！！

3右の図のように, 電球を太陽,地球儀 を地球として、各季節に見られる星座を 3 しし座 b 調べた。次の問いに答えなさい。 (1) 地球の公転の向きは, a, bのどち らですか。 太陽ア )地球 ra (2 イ b エ 星座 さそり座 理由 太陽と同じ方 向にあるから。 地球の 公転軌道 (2) 日本が夏のとき, 地球はア~エのど みずがめ座 の位置にありますか。 (3) 配述日本が冬のとき, 1日中観察できない星座は, 図の4つの星座の うちどれですか。また, そう考えた理由を簡単に書きなさい。 (4) 地球がウの位置にあるとき, おうし座は真夜中に, どの方位に見えるか。 東·西·南·北で答えなさい。 東 おうし座 さそり座

おねがいします

22 |2 図1は,その結果をもとにして作成した観察記録である。このことについて,問いに答えか 図2 図1 1月15日 り 座 1月15日 12月15日 金星9 みずがめ座 やぎ座 みずがめ座 1o やぎ座 やぎ座 多r 金星の軌道 金星 やぎ座 いて座 日役から1時間半経過いて座はすでに地平線やぎ座の一部が地平線 した。いて座が地平線 にかくれている。 金星にかくれている。金星 にかくれ始めており。 O金屋 大陽 4-みずがめ座 の しし座 は11月15日に比べ高度は12月15日に比べ高度 座の方向に見えた。 地球の軌道 いて座の方向に金星がが高くなり, やぎ座のが高くなり, みずがめ 見えた。 かに座 4) 方向に見えた。 3) 4 のお 口間1 いて座、やぎ座などは天球上の太陽の通り道に位置している。この太陽の通り道を何というか 口間2 11月15日において, やぎ座が12月15日の記録と同じ位置に見えるのは何時頃か。 ア 午後7時頃 イ 午後8時頃 ウ 午後9時頃 ェ 午後10時頃 1月15日以降,しばらくすると金星は西の空から見えなくなるが, 4月頃から再び明るく輝いた。 態で観察できる。このとき金星は, 一日のうちいつ頃に, どの方角の空に見えるか。 口間4 図2は、太陽の位置, 金星, 地球の位置および公転軌道, 各星座の方向を模式的に表したものであ る。11月15日, 12月15日, 1月15日の地球の位置を①から④の記号で, 金星の位置をAからGの記号 でそれぞれ書きなさい。 ただし,11月15日の地球は○の位置である。 また, 地球から見て星座をつくる星の位置は, 太陽や 金星よりひじょうに遠くにある。 口問3 問1 問2 いつ 問3 方角 問4 地球○ 全星の戦道 金星 みずがめ座 -しし座 地球の軌道 る自 転球 方の 向 る。 てんつく やた ふたご座- に つじ座 し 自転方向 おひつじ座 いて座

この類題19です。答えはわかるのですが、その導き方が分かりません。教えて欲しいです！

10 ノ 1.1ス 10 1/S = IIKM/s (0.1 類題 19 質量m[kg]の人工衛星が,地球を中心として半径rIm]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·m?/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 EJ]を求めよ。 30