• 締切済み

重力に関して質問です

重力が地球の中心ほど小さくなるという原理が分かりません。 地球の中心に近いほど引力は強いのに、重力になると小さくなるんですか? 専門的なことは分からないので できるだけ簡単に教えていただけたらありがたいです

  • 地学
  • 回答数7
  • ありがとう数1

みんなの回答

noname#133962
noname#133962
回答No.7

地球の中心は地球の各方向に均等に引かれるから無重力だと思います。 引力と重力は同じだと思います。従って地球の中心は無重力即ち引力ゼロが正解では?

noname#175206
noname#175206
回答No.6

 #5です。タイプミスです。 ×>降りていくほど中心との距離が小さくなるために大きくなる「重量」の兼ね合いで考えなければいけません。 ○>降りていくほど中心との距離が小さくなるために大きくなる「重力」の兼ね合いで考えなければいけません。  訂正してお詫びします。すみません。

noname#175206
noname#175206
回答No.5

>重力が地球の中心ほど小さくなるという原理が分かりません。  ああ、北極から南極までトンネルを掘って、どんどん地球の中心に向かって降りていくと、重力はどうなるか、という話だと思いますよ。  その問題なら大学あたりの物理でよく計算します(電磁気学でも同じような計算します)。  結果だけ言うと、まずトンネルを下りる前、地球の表面でも上空でもいいですが、重力はあたかも地球という球の中心に地球の全部の質量が集まったのと同じだけの重力が働きます。  トンネルを降りていくと、上にある球殻の部分の及ぼす重力が0になります。つまり自分より下にある球の部分だけの重力が働くのですが、これもその球の中心にその球の全質量が集まったと考えた場合と同じ強さの重力になります。  重力は、その球の質量に比例し、中心からの距離の2乗に反比例します。  降りて行くということは、降りていくほど小さくなる重力を及ぼす球の質量と、降りていくほど中心との距離が小さくなるために大きくなる重量の兼ね合いで考えなければいけません。  式を立ててこれを調べると、地球の中心に下りていくほど重力が小さくなることが分かります。つまり、球の質量が減っていくことによる作用が、中心と近づくことによる作用に打ち勝ってしまうのです。そして地球の中心では重力は0です。

  • mazeran
  • ベストアンサー率42% (221/518)
回答No.4

・・・えっと 「引力」と「重力」について、少し気になるので、下記の以前回答した過去の回答を参照してください。 http://okwave.jp/qa/q4004515.html 地球には、地球と言う大きな質量があるために「引力」が発生します。 この力は無限の彼方に影響します。 地球の表面で、我々が生活するのに生じている地面に引っ張られている力は、地球以外の星の引力(大変小さいですが)や、地球の自転や公転による遠心力などの影響を受けた「合力」として、「重力」と言うそうです。 で、この「引力」は質量があるものに発生しますので、話を簡潔にするためにたとえば、あなたを引っ張っている地球の質量は、あなたの足元の直径60cmの範囲の面積を持つ、長さ12000km(地球の直径)の円柱の質量があなたを引っ張る引力を作っていると考えてください。 あなたが地球の中心へ行くと、足元には直径60cmで長さが6000kmの円柱の質量と、頭上にも同じ直径60cmで長さが6000kmの円柱の質量があることになります。 つまり「引力」は、足の方向と頭の方向から同じ力で引っ張られることになるため、差し引き「0」になることは理解いただけると思います。 地球の中心では、「引力」は働いていますが向きが正反対なので相殺されて「0」になり、「重力」もほぼ「0」になると言うことです。 「ほぼ」と書いたのは、重力は合力と書きましたので、たとえ引力が見かけ上なくなっても、他の力は極微少ですが影響すると思いますので「ほぼ」としました。

回答No.3

思考実験しましょうか! あなたが地球の上に立っていたら、地球はあなたを1G(という力)で引っ張ります。 次に、地球を縦に真っ二つ!1mくらいすき間あけて(マグマとか考えないでね)、あなたが地球の中心付近にいると… 右から0.5G、左から0.5Gで引っ張られる、…つまり重量がない状態と同じになる。 中心に近づくって、そういうことだよ。

  • sanori
  • ベストアンサー率48% (5664/11798)
回答No.2

こんにちは。 綱引きをして、どちらのチームも同じ力で綱を引くと、綱は動きません。 これは、綱に力が働いていないのと同じです。 プラスマイナスを考えると、力の合計がゼロです。 つまり、綱を放置しているのと同じです。 同様に、 地球の中心では、重力の元となるもの(綱引きの選手)は四方八方に同じだけあるので、 地球の中心にあるもの(綱)には、四方八方から同じ大きさの力(綱を引く力)が働きます。 プラスマイナスを考えると、力の合計がゼロです。

  • cliomaxi
  • ベストアンサー率33% (2921/8736)
回答No.1

>地球の中心に近いほど引力は強いのに、重力になると小さくなるんですか? ザックリと言うと、地球が内側に引っ張る力が引力で、その引力と自転によって外側に引っ張られる力の遠心力を合わせたものが重力です。 つまり内側に引っ張る力を+と考えると遠心力は-となりますね。

関連するQ&A

  • 重力

    【地球の場合】どうして重力は地球の真ん中に向かって働いているのですか? 重力と引力の違いはなんですか? 教えてください

  • 引力と重力

    私たちが地球上で暮らしていて、地球の引力を重さとして実感しているので、重力とも呼んでいると理解しておりました。しかし他の惑星の引力も重力と呼ばれています。太陽の重力、海王星の重力、イトカワの重力などなどです。引力と重力の正しい言葉の使い分けを勉強し直したいと思います。よろしくお願いします。

  • 重力と地球の緯度

    地球の重力は、赤道に近いほど弱くなるそうです。 これは地球の中心からの距離が離れてるからだと聞きました。 確かに中心からは離れてる。 でも宙に浮いてるわけじゃなくて、その間には地球の地面が詰まってるんです。その分の万有引力を足したら、理論上赤道に近いほうが重力は大きいのではないでしょうか? 私には説明ができません。 御存知の方いましたら、教えて下さい。

  • ? 真空=無重力=宇宙?

    宇宙は無重力であり真空なんですよね? 真空では無重力であり、宇宙は無重力なんですよね? ISS(国際宇宙ステーション)は、地球に対して自由落下状態だと以下のサイトで言われてますが、 地上に落ちてこないのは遠心力が働いていて、地球の引力と力関係が釣り合っているから落ちてこないのでしょうか? https://fanfun.jaxa.jp/faq/detail/100.html 地球が自転と公転している中、真空で無重力の宇宙にISSは浮かんでいるので、自由落下してるというのは驚きです。 落ちても来ないし、外に飛んでいかないのは、ISSが時々エンジン吹かしたりして、自由落下状態になるような位置に調整して存在しているって事ですか? 宇宙は真空で無重力だから、ISSはプカプカ浮かんでいるだけなのかと思ってました。 外に飛んでいかないのは、地球の引力圏に捕まって(入れて)(遠心力と引力が同一な均衡状態が働いて)(均衡状態になるようにして)いて、見えない手で繋がれたような状態だからなのかと思ってました。 本当に自由落下状態なら、落ちてくるじゃん? 真空と無重力と宇宙と引力・重力の関係がボヤっとしてます。 とりあえず宇宙は無重力だから、人工衛星は落ちてこないんですよね? そして無重力は真空空間だと、一番その効果を発揮するんですよね? 自由落下状態の飛行機の中での無重力状態は空気は有りますもんね? なので、真空=無重力って訳でもないんでしょう? 地球の引力圏内でも無重力状態を作り出せるというのは、不思議な感じがします。 引力=大気圧の力が加わる方向に自由落下状態にすると、重力は帳消しにでき、無重力状態になるということですよね? では、宇宙が無重力なのは、、、、 宇宙空間の重力が帳消しになっているのは、、、、、、 宇宙はどこか(例えばデッカイブラックホール)へ向かって自由落下状態だから??? 無重力なのかな? いや、抑え(押さえ)付ける大気が無いからなのか? 物質が電磁気力で集まって引力を生じさせ、そこに大気としての物質も集まって引力を強化してるのかな? 物質同士が集まって星(惑星や恒星)になり、それ以外の空間はそれらが無いから引力が生じずに無重力になるのかな? 宇宙って何ぞや? 真空って何ぞや? 無重力って何ぞや? 引力って何ぞや? 本当の答えは誰が知っている? はい、わかる人~? 分かり易く解説をお願いします。 こっちには絶対真空は存在しないとあります。 https://www.ulvac-kyushu.com/welcome/whats/ 宇宙は絶対真空じゃないのか? ダークマターがあるから? 宇宙は本当に無重力なのか? 地球(惑星や恒星)の引力圏では、厳密には無重力じゃないでしょう? どこまでが地球の引力圏? 月は地球から離れないから地球の引力圏に捕まっているんですよね? 地球は太陽の引力圏に捕まっている? 太陽は銀河系の引力圏に捕まっている? じゃあ、その範囲は、厳密には無重力とは言えないのでは? ごめん、アホな疑問、質問かもしれませんが、よく分かりません。 宇宙、よくわかんねー 絶対、専門家もよく分かっていないでしょう? だから研究してるとも言えますが・・・ 誰か教えて。

  • 惑星自身の重力について

    宇宙での、惑星自身の重力についてです。 まず、重力≒万有引力ですね。 (参考書には、重力とは万有引力であると書いてありますが、遠心力があるため、重力=万有引力とは言えないため。) 例えば、地上では、質量が大きいほど、重力も大きくなります。 地上では、地球に引っ張られる万有引力が重力ですね。ならば宇宙では、惑星自身がもつ重力は、何によって引っ張られる万有引力でしょうか? まず、地球自身について考えます。 惑星同士が及ぼし合う万有引力は、距離が離れすぎていて小さすぎるため、無視できますね。 (万有引力=GMm/r^2より) ならば惑星自身の重力は何なのかというと、太陽によって引っ張られる万有引力ですね。当然、それぞれの惑星は、太陽との距離は離れすぎています。しかし、太陽の質量は惑星に比べて莫大に大きいから、太陽からの万有引力は無視できなくなります。(万有引力はニ物体の質量に比例するから) つまり、宇宙で考えて、惑星自身の重力は他の惑星から受ける引力によってでなく、主に太陽からの引力ですね。 すなわち、 惑星自身の重力≒太陽がその惑星を引っ張る万有引力 でしょうか? (の前に、重力とは地球が引っ張る力だから、惑星自身の重力というと、全て0になるような気がします…。だから、別の言葉にすべきではと思いましたが、まあ大丈夫ですよね…。) となると、地球では質量が大きいほど重力(万有引力)は大きくなると言いましたが、宇宙では違いますよね? 例えば、太陽から一番近い惑星の水星と、一番遠い惑星の海王星について考えます。 例えば、水星の質量を1kg、太陽からの距離を5mとし、海王星の質量を10kg、太陽からの距離を100mとし、太陽の質量は100kgとします。 (明らかにおかしいですが、例ですので。) すると、質量は水星<海王星ですが、重力は水星>海王星です。 よって、宇宙では、質量が大きくても重力が小さかったり、質量が小さくても重力が大きかったりするのですよね? これが地上との違いだと思いました。 最後に、太陽自身の重力についてです。 太陽は質量は莫大で、周りのいろんな惑星から力を受けます。しかし、それぞれの力は太陽にとっては小さい力です。 つまり、太陽は質量は莫大だが、重力はそうでもないのでしょうか…? 質問が多くてすみません。 というか、重力は空間の歪みで、万有引力ではないとか聞きましたが、それがよく分かりません。

  • 地球内部の重力

    地球内部にどんどん入っていくと重力はどう変化するのでしょうか。万有引力の公式からすると2物質間の距離(重心間の距離?)がどんどん減少するので引力結局重力も限りなく増大するのでしょうか。とても悩んでいます。教えてください。よろしくお願いいたします。

  • 重力とはなんでしょうか?

    ふと、重力について気になりました。 手元の本を持ち上げ、離すと地面に落ちますが、 ひもで引っ張られたわけでもなく、磁力で引っ張られて いるわけでもありません。 一体、何故、本は落ちるのでしょうか? 万有引力とは、一体どういう原理の力なのでしょうか?

  • 重力って、なんで引いてばっかりなんですか?

    反重力は一般的にあるのでしょうか。 ないとすれば、なぜ重力は引いてばかりなのでしょうか。 電磁気力は、引力と斥力があります。 重力は、斥力もありふれているのでしょうか? (まだ観測できてないだけ?) それとも、 電磁気力は重力より下の力だから 斥力と引力の両方がプラスとマイナスの2種類から出来ているけど、 重力(電荷より上の階層)だと、引力ばかりですか? なぜですか? なぜ、重力は引力ばかりなのですか? なぜ重力は「引き合う」のか、教えて下さい。 究極レベルでお願いします。

  • 静止していても無重力?

    スペースシャトルや人工衛星の船内が地球の引力と遠心力の関係で無重力だどお聞きしましたが、どこからも引力の影響を受けない地点では例えばロケットが静止(何を基準に静止しているというのか良くわかりませんが)していても無重力になるのでしょうか。また、アポロで月に向かっている時や他の惑星に向かっている時は無重力状態なのでしょうか。SF映画を見ていてもどうもその辺がよくわからないので教えてください。

  • 光が重力中心に向け曲げられるって在り得るの?2

    光が重力中心に向け曲げられるって在り得るの?2 「1919年5月29日の皆既日食の日に、太陽の陰に隠れて見えないはずの金星が、太陽の引力で光が曲げられ、アインシュタインの予言通りに実際に観測され大騒ぎになった」という話はご存じだと思います。 太陽の光が金星に反射し、太陽の中心から外向きに進む光が、内向きに曲げられ観測された結果です。 光の挙動は、一般に次のような前提で説明されているようです。 「光は重力の及ぼす作用を引力としてだけ受け、引力の中心に向けて曲げられ、加速しない」 もし、その前提が正しいのなら、「光は重力の中心に曲げられ、加速しない」ことになります。 ひとたび太陽に近づいた金星の光は、重力の中心向けに進路を換え続け、二度と重力の中心から遠ざかることなく、最終的に重力源に降着するはずです。 でも実際には、金星の光は地上で観測されていますから、前提に間違があります。 「太陽の中心から外向きに進む光が、内向きに曲げられ観測された」としか言えないと思います。 概念図の重力源(太陽)の半径を座標(X,Y,Z)=0にまで縮小した場合、観測者と一直線上に前後に並ぶ2つの天体の、真後ろの天体を観測することが可能です。 光が、重力の中心に向け曲がるとすると、そもそも、その天体の光が、地球に届かないでしょ? そして、天体の放つ、異なる方向の光を、4つ以上集めないとアインシュタインクロスの5つの像は不可能でしょ? 光が重力中心に向け曲げられるって在り得るのでしょうか。