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発射体の移動は、地球の一致に続く曲線に続くように、どれくらい速く移動する必要がありますか?

これは古典的な物理学の問題です! 解決する方法は次のとおりです。

問題を理解する

発射体は、地球の表面がそこから離れて曲がるのと同じ速度で地球に常に「落ちる」必要があります。これにより、円形の軌道が作成されます。

重要な方程式

オブジェクトを円形の軌道に保つために必要な中心の加速度は、次のとおりです。

* a =v²/r

どこ:

* a 中央加速です

* v 軌道速度です(私たちが見つけようとしているもの)

* r 軌道の半径です(地球の半径と発射体の高度)

重力加速

地球の重力は、中心性加速を提供します。地球の表面では、重力による加速はほぼ次のとおりです。

* g =9.8 m/s²

まとめる

1。重力加速度に等しい中心極加速度を設定します:

*v²/r =g

2。 v(軌道速度)を解く:

* v =√(gr)

発射体が地球の表面から100 kmの高度で周回しているとしましょう。

* r =地球の半径 +高度=6,371 km + 100 km =6,471 km =6,471,000 m

* v =√(gr)=√(9.8 m/s² * 6,471,000 m)≈7,909m/s

重要なメモ

* 空気抵抗: この計算は、空気抵抗を無視します。これは、低高度での発射体の速度と軌跡に大きく影響します。

* 円形軌道: この計算は、完全に円形の軌道を想定しています。実際には、軌道はしばしば楕円形です。

* エスケープ速度: 発射体の速度が特定の値(脱出速度)よりも大きい場合、地球の重力を完全に逃がします。

これらの概念のいずれかをさらに調べたい場合はお知らせください!

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