高校物理
5分で解ける!静止衛星に関する問題
![高校物理](http://assets.try-it.jp/assets/modules/utilities/subject_symbol_border_k0_science_physics-fe90ac1eb3284cd1d1eedd3d53648aa4b76034181b4fdc6fba1e42a666fae593.png)
- ポイント
- 練習
![](http://assets.try-it.jp/assets/modules/components/movie_size-f89110ba4a351d85c483bb12f73c7cf89e2ba13a9174f58b4a38599d28678843.png)
この動画の問題と解説
練習
一緒に解いてみよう
解説
これでわかる!
練習の解説授業
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
この図は地球を上から、つまり北極側から見たものです。地球は北極側から見ると反時計回りに自転しています。自転の周期はT0で、地球の中心から地表までの距離は地球の半径R、地表から静止衛星までの距離は高度hとなります。地球の質量をMとし、静止衛星の質量は与えられていませんが仮にmと置きました。
静止衛星の周期は、地球の自転と同じ
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
(1)は角速度を求める問題です。静止衛星は 回転方向が地球の自転と同じであり、周期も同じT0である 必要がありますね。角速度ω=2π/Tより、答えを求めることができます。
(1)の答え
![高校物理 運動と力78 練習 (1)解答](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/images/k/0/sci_phy/1_18_78_2/k_sci_phy_1_18_78_2_image04.png)
万有引力Fと遠心力maのつりあいを考える
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
(2)は高度hを求める問題です。観測者が人工衛星と一緒に回っていると考え、万有引力と遠心力のつりあいを考えましょう。
![高校物理 運動と力78 練習 (2)解答2行目](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/images/k/0/sci_phy/1_18_78_2/k_sci_phy_1_18_78_2_image06.png)
![lecturer_avatar](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/suzuki.png)
上の式で、左辺は万有引力を表します。地球と静止衛星の距離は地球の重心から測るのでR+hとなっていますね。また、右辺は遠心力maを表しています。加速度aは地球の重心からの距離に角速度ωを2回かけ算したものでしたね。これをhについて解くと、答えが求まります。
(2)の答え
![高校物理 運動と力78 練習 (2)解答全て](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/images/k/0/sci_phy/1_18_78_2/k_sci_phy_1_18_78_2_image07.png)
![](http://assets.try-it.jp/assets/modules/utilities/logo_black-a711ae7f4c2af1410b916e7066a5e8950d6f2f3a2150e093b6dc878ad8f31d3f.png)
静止衛星の角速度と高度を求める問題です。まずは図を描いてみましょう。