高校物理、地球からの脱出速度

質問

参考書に、下の図とグラフが書かれているのですが、周りの説明を読んでも、その意味が類推できず、困っています。
この曲線が何を表しているのか?縦軸は何か?がわかりません。教えてください。

回答No.2

teppou · ベストアンサー

図は、地球と地球外の物体とのエネルギーに関するものでしょうか。

　グラフの横軸は地球の中心からの距離、縦軸は重力ポテンシャル（位置エネルギー）だと思います。

　重力ポテンシャルは、－(GMm)/r です。(G 万有引力定数　M 地球の質量　m 物体の質量　r 地球の中心からの距離)
　地球の中心からの距離に反比例します。r が無限大で、位置エネルギーは 0 になります。
　図の赤の線が、重力ポテンシャル（位置エネルギー）を表しているのだと思います。

　位置エネルギー mgh は、地表面近くで高さによる g の変化がないと考えられる範囲で用いられるものです。

　ちなみに g は GM/R^2 を計算したものです。自分で計算してみてください。

お礼

有難うございました。

回答No.3

中村 拓男（@tknakamuri）

たて軸はエネルギーで曲線は位置エネルギー。
それに運動エネルギーを足したのがカ学的エネルギー
これは一定値Eになるので上昇すると減速するという理屈をあらわしている。

お礼

有難うございました。

回答No.1

f272

> この曲線が何を表しているのか?

位置エネルギーと書いてある。
地球の中心から距離rの位置の万有引力による位置エネルギーは，基準点（位置エネルギーが0の点）を無限遠にすると，
-GMm/r
で与えられる。
http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/b2/53/5343bannyuuiti.html
脱出速度は
http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/b2/53/5344jinnkou.html
を参照。

お礼

有難うございました。