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体が無限から自由に落ちた場合、それはどの速度で地球を打つでしょうか?

これは、脱出速度の概念を探る古典的な物理学の問題です。アプローチの方法は次のとおりです。

概念を理解する

* エスケープ速度: オブジェクトが惑星または他の天体の重力プルから逃れるために必要な最小速度。 オブジェクトの脱出速度が少ない場合、最終的には惑星に戻ります。

* 無限からの自由落下: これは、オブジェクトが地球から無限に遠く離れてゼロの初期速度から始まることを意味します。

計算

1。無限でのポテンシャルエネルギー: Infinityのオブジェクトの重力ポテンシャルエネルギーは、ゼロとして定義されます。

2。地球の運動エネルギー: オブジェクトが地球に到達すると、すべてのポテンシャルエネルギーが運動エネルギーに変換されます。

3。エネルギーの保存: 総機械エネルギー(電位 +速度論)は一定のままです。したがって、地球の運動エネルギーは、無限の初期ポテンシャルエネルギーに等しくなります。

* Ke(Earth)=PE(Infinity)

* 1/2 * mv^2 =0(無限のPEはゼロであるため)

4。速度の解決:

* v =√(2 * pe(infinity) / m)=√(2 * 0 / m)=0

結論

体が無限から自由に落ちると、ゼロの速度で地球を攻撃します 。 これは直感に反するように思えますが、無限の重力ポテンシャルエネルギーを考えると理にかなっています。

重要な注意: これは理論的なシナリオです。現実には、無限から落ちる体は次のような要因に遭遇します。

* 空気抵抗: これにより、オブジェクトが大幅に遅くなります。

* 地球の大気: 表面に到達するずっと前に、大気と摩擦のために体は燃え上がります。

* 他の天体: 他の惑星と太陽の重力を引っ張ると、体の軌跡に影響します。

これらの要因のいずれかをさらに詳しく調べたい場合はお知らせください!

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