物理の問題です。宜しくお願い致します。
図は手書きですが、宜しくお願いします。
地球の半径R(m)の球体とみなしその中心を通る直線状のトンネルを考える。
図は中心Oを含む地球の断面を示している。AとBはそれぞれ地表面上の出入り口とする。Oを原点としBからAへ向かう向きをX軸上の正方向とする。トンネルの占める体積は、地球全体の体積に比べて、無視できるほど十分に小さく、トンネル内部において、質量m[kg]の小物体はトンネルの壁面と接触せずに運動するものとする。
又地球の密度は、一様であり、地球の大気および地球の自転、公転、他の天体の及ぼす影響は、考えないものとする。地表面における重力加速度の大きさをg[m/s^2]とする。
(1)
小物体がx軸上の位置x(m)にある時小物体にはたらく力F[N]をx＜-R -R≦X≦R
R＜Xの3つの場合にわけて、g ,m ,R, x,を用いて表せ。ただし、小物体に働く力は、Oを中心とする。半径IxI の球内部の質量がすべてOに集まったと考え、その全質量が小物体の及ぼす万有引力に等しいものとする。
※このような問題です。御願い致します。
