自分は塾のチャーターをしているのですが、先日生徒に聞かれた何気ない質問がとても不思議に思ったので質問です。

天文、宇宙 | 物理学503閲覧xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">500

ベストアンサー

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補足:上の計算では月の重力は無視しています。なので、実際はこれより多少ずれた軌道をとります。到着日数が0.5日ほど違うのはこのためかもしれません。 地球の引力だけでの計算は、理系の大学1年生ぐらいのレベルです。教育のお仕事をされているということなら、実際に自分で工夫しながら計算してやってみると、応用力がつくかと思います。 月の重力まで計算にいれるととたんに難しくなります。

ThanksImg質問者からのお礼コメント

大変詳しい説明ありがとうございます。 また一つ賢くなった気がします。

お礼日時:10/21 22:34

その他の回答(7件)

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「人を月に送る」というのが大きく関わってきます。 宇宙船が事故った時に、大きな軌道修正をしなくても月の重力によって月をくるっと回って地球へ帰って来られる「自由帰還軌道」に乗せることが前提でしたから「月へは片道約3日かけました。」 この軌道を取っていなかったらアポロ13号で乗組員は生還してないです。 また、そうした軌道に乗せず、時間短縮を図ろうとすると月軌道でより強力なブレーキをかけねばならないことから宇宙船は大変重たいものとなり、重量制限との戦いだったロケットは打ち上げそのものに漕ぎ着けていなかったでしょう。 打ち上げた宇宙船は坂道を慣性で登っていく車と同じで、最初は時速4万キロにも達していますが、地球の重力に引っ張られ続けますので次第に速度を落としながら螺旋を描いて地球から離れていき、月と地球の重力が釣り合う地点(ホント月のすぐそば)では時速8千キロまで速度が下がります。つまり巡航速度としての一定速度はない、ってことです。 次いで月の重力が勝るようになると月へ向かって落下を始め、加速していきます。何もしないとそのまま月の向こうを回ってふたたび地球へ向かいますが、実際には月の反対側でブレーキのための強力なロケット推進を行い、月の周回軌道へ乗ることになります。 ちなみに、月で止まる必要もない、冥王星探査機ニューホライズンズの打ち上げの時はなさけむようの加速を行い、月軌道をわずか9時間で横切って行ってしまいました。

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地球からボールを真上に投げると、ボールの速さは徐々に減り、やがて0になり、戻ってきます。 地球と月は、地球の半径の60倍くらい離れています。 地球から第二宇宙速度で出発しても、地球から離れるにつれて速さが遅くなるのは当然です。 これに、地球から月まで真っ直ぐに行くわけではないことを考慮して計算するとよいと思います。

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楕円軌道を回って月へ向かうと、ケプラーの第二法則から地球に一番近い時が一番速く、一番遠い時が一番遅く動くようになります。

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一直線に行くと燃料のムダなので、楕円起動だからじゃないですか