地球からどれくらい離れると無重力になりますか？

質問

地球からどれくらい離れると無重力になりますか？
また計算方法などあれば教えてください。

よろしくお願いします。

回答No.6

dahho · ベストアンサー

既にみなさんの書かれている通りです。

計算方法は、次のようです。（Mは地球の質量、Gは重力定数、rが地球の中心からの距離、aはエレベータの落ちる加速度）

エレベータのように鉛直に自由落下するなら
F = G m M / r^2　地球からの重力
F = m a　　　　　加速度による慣性力
の2つがつりあう条件で、加速度
a = G M / r^2
の時。

地球の周りを円軌道で回るなら、（vは宇宙船の速度）
F = G m M / r^2　地球からの重力
F = m v^2 / r　　遠心力
よって速度
v = √(G M / r)

あと、その他の答えとして無限に遠いところr=∞と
地球の中心r=0です。地球の中心では周りからの重力が打ち消しあいます。地球から無限に遠いところというのは難しいですが、もし宇宙が有限で丸く閉じているなら宇宙の反対側では地球の重力は感じないでしょう。また、銀河から十分遠く離れればそれぞれの銀河からの重力が平均されてほぼ無重力になるでしょう。

もっと現実的な無重力としてラグランジュポイントがあります。これは地球と月からの重力と地球を回る遠心力の３つがつりあった場所です。アニメのガンダムシリーズなどでスペースコロニーがあるのがラグランジュポイントです。全部で5つあります。参考URL

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A9%E3%82%B0%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%83%A5%E7%82%B9

回答No.7

FMnew7

我々がジャンプして、足が地面から離れた瞬間から再び地面に着く瞬間まで我々の体は自由落下の無重力状態になります。

人工衛星は地球のまわりを自由落下で運動しているので無重力状態になりますが、地球も太陽のまわりを自由落下で運動しているので地球自体は無重力状態になります。

我々は、地球のそばにいるので地球の重力は感じますが、宇宙全体の規模からみると自由落下しているのと同じで、だから宇宙全体の事はあまり気にならないということです。

回答No.5

Scull

簡単に言えば、
「どこまで行っても無重力にはならない」
「どこであっても(地表すれすれでも)無重量にはなる」
と言うのが答えです。もちろん計算方法はありません。

回答No.4

takarajun

無重力、正しくは無重量と言いますね。

無重量状態になっている物体で身近な物といえば、空中に投げられたボールです。

ピッチャー、あるいはバットに当たって飛んで行って地上に落ちるまではのボールは“無重量”状態になっています。

ただ厳密には空気抵抗があり、減速しますので本当の意味では少し異なりますが地球表面に空気が無いと仮定すると上に書いたことが当てはまります。

回答No.3

gura_

「無重力」は、引力に抵抗しない「自由落下」をすれば起こります。↓
http://www.jasma.info/SisetsuShoukai/JAMIC.html

　人工衛星が無重力なのは、地球に「自由落下」しつつ同時に同じ速度で地球を飛び出しているからです。

　地球からの引力圏から逃れるという意味でしたら、この速度は11.2km/sです。↓
http://www2.hamajima.co.jp/~tenjin/labo/satellit.htm

参考URL：

http://www.jasma.info/SisetsuShoukai/JAMIC.html

回答No.2

zza

速度とその方向によっては0距離からでも無重力っぽくなります。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%87%E6%9C%89%E5%BC%95%E5%8A%9B

回答No.1

pyon1956

無重力、というのは俗な言い方です。実際には質量のあるところ常に重力は存在します。
ただ、地球の重力をうける、というか地球の質量による引力を重力と呼んでいる場合もありますね。恐らくこれの事を言ってらっしゃるのだと思いますが・・・・これも０にはなりません。地球から離れればその距離の2乗に反比例して小さくなってはいきますが０にはなりません。
例えば火星ぐらいにいっても地球の重力は受けています。しかし宇宙船程度の質量だとその力があまりに小さいので通常無視できるだけです。たとえば火星そのものですと地球の重力を受けて軌道に変化が（わずかですが）起こります。
実用的な計算の場合、たとえば太陽の近傍や木製の近傍など大質量の近くで考えるなら、地球の影響より星自身の変動の影響の方が大きいので無視することはできますが、「無」重力になってはいません。
なお、宇宙船内や宇宙遊泳の状況は決して無重力ではありません。
宇宙船内では地球の重力（小さくなってはいるが）と、見掛け上の力である遠心力がつりあって、無重力のように感じられるだけです。ほんとに無重力ならどこかに飛んでいってしまいます。宇宙遊泳の場合も同じ。
月まで行くと月の重力がはるかに大きいので、地球の重力は感じませんが、月自体は地球の重力にひかれて、あそこにとどまっているのです。