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地球を飛び出すのに必要な速度の求め方教えてください

すごい宇宙講義という本に、地球を飛び出すのに必要な速度を求めてあるのですが、  「0=1/2mv~2+∫[R,∞](-GmM/r)dr」 と書いてありました。 万有引力の式は、∫[R,∞](-GmM/r^2)dr すなわちrを二乗してあると思うのですが、 こちらはなぜ一乗なのでしょうか。 ミスプリでしょうか。それとも、第二宇宙速度を求めるときは一乗になるのでしょうか・・・?? 結構調べたのですが、分からなくて気になってしまいます。 どなたか、お分かりの方教えていただければ、大変うれしく思います。 よろしくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.2

いや、質問文に書かれている通りなら誤植でしょ。正しくは 0=(1/2)mv~2 + (-GmM/R) もしくは 0=(1/2)mv~2+∫[R,∞](-GmM/r^2)dr ですよ。 >0=1/2mv~2+∫[R,∞](-GmM/r)dr では積分結果が対数になってしまう。

maiica
質問者

お礼

とてもすっきりしました。 本当にありがとうございます。 私の知らない暗黙のルールでもあるのかと調べまくっていました。 ありがとうございました!

その他の回答 (2)

  • naniwacchi
  • ベストアンサー率47% (942/1970)
回答No.3

#1です。 すいません。勘違いしていました。 全体としては力学的エネルギーの式なのですが、右辺第2項は 「万有引力に逆らって無限遠方から近づけた仕事」として位置エネルギーを与えています。 ですので、積分の項は指摘のとおりミスプリでした。 積分の計算は、以下のようになります。 ∫[∞→R] GMm/r^2 dr= [ -GMm/r ][∞→R]= -GMm/R 失礼しました。

maiica
質問者

お礼

ご丁寧にありがとうございます。 理解できました!! 感謝いたします!

  • naniwacchi
  • ベストアンサー率47% (942/1970)
回答No.1

こんばんわ。 書かれているのは、力学的エネルギーに関する式です。 ですので、右辺第2項は万有引力による位置エネルギーを与えています。 この式はミスプリではなく、正しい式です。

maiica
質問者

お礼

ご回答いただき、大変ありがとうございます! それぞれの地点での万有引力の位置エネルギーということ理解しました。 もしよろしければ、 ∫[R,∞](-GmM/r)drの積分の方法も教えていただけたら有難いです。 よろしくお願いします。

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