重力は地球の裏側ではどうなる？

質問

もし、地面に穴を掘って地球の裏側まで貫通させた場合、そこにテニスボールを落としたらどうなるのかな？途中まではおちていく？反対側に到達したら、穴からとびでてくる？

どなたか教えてください！

回答No.1

pasocom · ベストアンサー

よくあるパターンの「思考実験」ですね。結論は下記の通り。
ボールは地球の引力（重力）に引っ張られて、地球の中心に向かって落ちていく。どんどん落下して地球の中心まで行く。勢いがついているので、地球の中心を通り越してそのまま進むが、地球の中心に向かう重力がボールに働き続け、今度はボールの速度を減速させる方向に働く。よってボールの速度は徐々に落ちる。「エネルギー保存の法則」に従えば、ボールはちょうど地球の反対側の地表にでるところまで進んで速度が無くなる（停止する）。
しかし、それは真空中でのことで、この穴の中に空気が入っていた場合はボールに対して空気抵抗が働き、ボールの速度を落とすので、ボールは地球の反対側地表に出る前に速度を失ってしまう。そのままにしておけば、再び地球の中心に向かって落ちていく。

お礼

ありがとうございます。大変参考になりました。

回答No.3

taunamlz

人が自由落下すると空気抵抗と釣りあう速度が２００ｋｍ／ｈ
テニスボールはもっと遅いと思いますが、仮に２００ｋｍ／ｈだとして考えます。
地球の半径は約３０００ｋｍです。
時速２００ｋｍで進むと１５時間かかります。
地球は自転するので２４時間で１回転します。
１２時間で半回転します。
静止状態から落としたとしたらあっという間に、地上から落としたとしたら等速直線運動の影響で
「ボールは穴の壁にぶつかる」
だと思います。
その後遠心力で弾き飛ばされるか、中心まで転がっていくのかは頭のいい人にお任せします。
仮に地軸上に穴を掘ったとしたら、他の回答者と同じ考えです。

お礼

ご回答、ありがとうございました。どこに穴を掘るかにもよるのですね！

回答No.2

kensan39

重力は裏とか表とか有りません　中心に落ちて行くのです
振り子と同じです　もし対抗が無いなら同じ高さまで戻ります

お礼

ご回答、ありがとうございました。