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軌道が楕円になるのはなぜでしょうか?
nakaizuの回答
小中学生にも分るような説明ということで、厳密な証明ではないですが、次のような説明でどうでしょうか。 地球上でボールを投げることにします。空気抵抗は無いものとします。 ボールを水平に投げるとやがて地面に落ちます。しかし、投げるスピードを速くするとより遠くまで届くようになります。 どんどんスピードを上げていくと、遂には地球を一周して元の場所へ戻ってきます。 このとき、ボールは地面すれすれを通っているので、その軌道は地球の中心を中心とする円になります。 ここまではよいでしょうか。 さて、スピードをもうすこしだけ上げます。するとボールは地面すれすれでなく上空高くまで上がっていきます。しかし、やがて下がってきて最終的には地球を一周して元の場所に戻ってきます。 このときのボールの軌道はどうなっているのでしょうか。 上空高く上がっているときは地球の中心からの距離が長くなっているので、地球の中心を中心とする円軌道ではありません。 また、地球の回りを回るのに、地球の中心以外を中心とする円軌道は不自然です。 実はこのときには円軌道ではなく、楕円軌道になっているのです。地球の中心は楕円軌道の焦点になっていますが、焦点の説明は小中学生には難しいので省略します。 しかしながら、円軌道にならない場合もあることは理解できるかと思います。
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お礼
なるほど。なんとなくイメージはつかめました。ありがとうございます。