静止したスペースシャトル内での重力はどれくらいありますか？

質問

スペースシャトルは、高速で地球を周回する遠心力のために相対的に重力がなくなっているそうです。
ではもし、スペースシャトルが静止したとしたら、どれくらいの重力がかかりますか？
地球にいるのと変わりないくらいなのでしょうか？

よろしくお願いします。

回答No.4

nitscape · ベストアンサー

＞もし、スペースシャトルが静止したとしたら
質問は簡単なように思えますが、この"静止"という言葉によって答えが大きく異なると思います。
単に地球上の話しでしたら"静止"と言われた場合、地面に対して"静止"と考えるだけなので分かりやすいです。しかし宇宙的な視線で見ると何もかも動いていますから"静止"の定義をきちんとしないと答えが求まらないと思います。
（現実的には測定方法もないためできませんが）宇宙の一点に対して静止することを考えると、地球や太陽、月や銀河系にある様々な星や惑星．．．．色々な天体からの重力を受けることになります。重力は距離の2乗に比例して小さくなりますから当然一番大きい影響は近くにある地球ということになります。具体的な大きさは地球からの距離などによって変わりますから分かりません。

とは言うものの単純に、であれば計算することができます。地球やスペースシャトルを点と考え、それ以上の天体などの影響を無視したときの重力の計算式は-G*((M*m)/r^2)になります。

地球半径6.37*10^6 m、地球質量5.97*10^24 kg、G＝6.67*10^-11 N*m^2/kg^2なので、スペースシャトルが高度3.00*10^5 m、質量1.00*10^5 kgと考えると

-G*((M*m)/r^2)
=-6.67*10^-11 [N*m^2/kg^2] * ((5.97*10^24[kg]*1.00*10^5[kg])/(6.37*10^6 [m]+3.00*10^5 [m])^2)
=-6.67*10^-11*((5.97*10^29)/(44.4889*10^12)[N]
=-39.8199*10^29/(44.4889*10^12*10^11)[N]
=8.95*10^5[N]
これがスペースシャトルに働く力で、重力はスペースシャトルの質量1.00*10^5 kgを使わずに計算して8.95[N/kg]になります。地上では約9.8[N/kg]なので地上の約9割の重力がかかることになると思います。スペースシャトルや各種衛星では常に自由落下し続ける（動き続ける）ことでこの重力を打ち消してほぼ無重力になっているかと思います。

この数値はあくまでも単純に考えたときの値です。シャトルも地球も点ではありませんし、いろいろな複合要因も働いています。

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計算間違えがあるかもしれません。正確な数値などはご自分で計算し直してください。

回答No.3

hekisan

結論から言って地球から離れるほど重力は小さくなります。重力は質量に比例し距離の二乗に反比例するので、地上にいるのと高層ビルの中にいるのではわずかですが重力は変わります。
余談ですが、重力は時間の進み方にも影響し超高精度の時計なら、高度１メートルの違いで時間の進み方の違いが観測できるそうです。

回答No.2

taunamlz

静止した場合には、地球上と大して変わらない重力だとおもいます。

地上３５０ｋｍだとすると３５００００ｍ
３５００００×０．０００３＝１０５Gal
９８０ー１０５＝８７５Gal

ちょっとは軽くなるけど　という程度じゃないですか？

参考URL：

http://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/gravity/gravity_exp.html

回答No.1

weiemes15

地球の重力圏内で静止はできないでしょう
すぐに鉛直方向への自由落下が始まってしまいます
周回軌道でも鉛直方向でも自由落下中は無重力だと思います