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地球は月を引き付ける引力があるのに何故100km上空で無重力になってしまうのでしょうか?

回答(8件)

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「無重力」という言葉を正しく理解してくださるように望んでいます。 重力すなわち万有引力が働かない場所なんてこの世に存在しません。 普通に使われている「無重力」という言葉の意味は、「重力を感じていない状態」ということです。 宇宙ステーションの中の人はちゃんと地球に引っ張られて、地球に落ちづづけています。しかし宇宙ステーション自体もいっしょに落ち続けています。だから床に落ちることはありません。重力がないのと同じです。これを「無重力」と呼んでいるだけです。 いくら「100km上空」にいても、100kmの高さのビルの上なら地上とほとんど同じ重力を感じるでしょう。

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もし、高度100キロのところまでタワーを作ってそこに立ったならそこの重力加速度は、地球の重さをMとし、万有引力定数をGとしたとき、 地上が g=GM/6350² で表されるのに対し、 100キロ上空では g’=GM/6450²となりますので、 受ける重力加速度の割合は6350²/6450²となり、計算するとざっと0.97Gとなります。地上とあまり違わないほどで、全く無重力なんてことはありません。無重力になって見えるのは地球から飛び去ろうとする力と、この0.97Gが釣り合ってゼロGになっている衛星の中にいるからです。 ちなみに月の高さまで行くと地球の重力は0.00027Gとなりますが、それでもちゃんと月を引っ張っております。 僕は計算に弱い。間違っていたらスマヌ

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重力を相殺する「遠心力」が発生するような速度で人工衛星などが公転してるからです。

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高度100kmでは無重力にはなりません。そんなところに静止したら地球へ真っ逆さまです。ISSは高度400kmですが、それでも秒速約7.7km(時速約27,700km)で地球を周回飛行して遠心力を発生させないと地球に落下してしまいます。高度36,000kmの静止衛星も時速11,000kmで周回飛行しています。地球の重力圏の半径は約26万kmだそうです。月は地球から38万kmですが、それでも地球の周りを時速3,700kmで周回しています。

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宇宙ステーションがあるあたりでも地上の9割くらいの重力だそうですよ。