なぜこのように変換されるのか説明してもらいたいです！

には、惑星は楕円軌道を描いて運動している。 万有引力を受けて運動する このような惑星の運動を考えるには, 2次元極座標を用いるのが便利であ る。そこで,2次元極座標を用いると,質点の速度と加速度がどのように 表され、運動方程式がどんな形に表されるのかを、考えてみよう。 r-y 直交座標系で位置 (x,y)において速度v=(ひょ,ひy)=(エン)をも って運動している質点P を考える。 図 8.2に示 すように, 2次元極座標系での速度成分 (Ur, Up) ~ と -y 直交座標系での速度成分 (vs, vy) の間に は,第6章で考えた回転座標系の場合と同様に, Ur= vxCOS+vy sin y ひ y HP (8.5) r v=vxsin +vy cosp I の関係が成り立つ。 図8.2 速度の極座標表示 質点Pの位置は,(x,y)=(rcos, rsin) と書けるが,Pが運動し の関数であるから, 合成関数の微分により速 は時刻 ているとき 度成分 (x, y) は, v=i=icosp-rsin (8.6) vy=y=isinp+rocos p と書ける。これを (85) 式へ代入して、速度の極座標表示 10r=j (8.7) V₁ = 14 を得る。 この結果は、上のような計算をせずに理解す ることができる。 図 8.3のように, 速度vの動 成分は,動径の増加する割合であり, vr =と書ける。 次に v は,動径に垂直な速度 成分であり, 原点を中心とした一定の半径r の円周に沿った速さである。 したがって, ve は半径r, 中心角の扇形の弧の長さの 増加する割合であり,v=at d ro 図8.3 極座標での速度成分 (x)=r(rは一定)と書ける。また、 は円運動の角速度であるから,v=r=rw は,円運動している質点 118

わからないです

2. 最近、太陽系以外にも惑星系が続々と発見されている。これらの惑星系に生命が存在しているか どうかはまだわかっていない。 地球に存在するような生命が発生するためには、液体の水の存在や適度な表面温度が必要である と考えられる。将来、これらの惑星系に生命が発見されれば、生命発生の条件がより明らかになる と期待される。 仮に2つの惑星系(惑星系 P と惑星系 Q)のうち、惑星系Pの内側から数えて2番目と惑星系 Q の内側から数えて4番目の惑星にのみ生命が発生したとする。ブライアン博士は個々の惑星を内側 から順に P1, P2, P3… 及び Q1, Q2,Q3... と番号をつけて、生命発生の条件を理論的に考察してみた。 (1) ブライアン博士は「惑星の表面温度がある範囲にあれば、必ず生命が発生する」という仮説 を立てた。この仮説が惑星系 P と Qで成り立っているだろうか。惑星系 P と Q の個々の惑 星の表面温度を次の図1に示す。ここで、生命が発生した惑星 P2 と Q4 は白抜きの記号で表 す。ブライアン博士の仮説を否定する条件を、下から一つ選べ。 表面温度 (°C) 350 300 250 200 150 100 50 -50 - 100 - 150 △ 1 U 1 1 2 3 4 5 6 7 惑星の番号(内側から7番目まで) 図 1 惑星の内側からの番号と表面温度の関係 ① P1 の表面温度は Q1 より低く、 P2 より高い ②P2 の表面温度はQ3より低く、 Q4 より高い ③ P3 の表面温度はP2 より低く、 Q4 より高い 4, P4の表面温度は P5 より高く、 Q4 より低い ■□ 惑星系 P ▲ △ 惑星系 Q 答え(

【大至急】物理の角運動量と万有引力の範囲の問題を解説してほしいです！！急いでます！

[4] 長さaの軽い棒の各端に質量mの物体A,Bをとりつけ, なめらかな床の上に置き、これを棒の中点 0 を中心として鉛直軸のまわりに角速度で回転させる。これに質量mの物体Cを近づけたところ, B とCが衝突して一体となった。 (i)3個の物体からなる系の, 重心Gのまわりの角運動量はどれだけか。 (ii) 重心Gのまわりの衝突後の角速度はどうなるか。 (iii) 衝突の際に系の運動エネルギーはどれだけ変化したか。 [5] 質量mの人工衛星が, 静止したとみなしてよい質量Mの惑星のまわりを、半径1の円軌道で等速で まわっている。 万有引力定数をGとして以下の問いに答えよ。 (人工衛星の周期の2乗が円軌道の半径の3乗に比例する (ケプラーの第3法則)ことを証明せよ。 (ii) 人工衛星の持つ力学的全エネルギー(=運動エネルギー+ポテンシャルエネルギー)を求めよ。

あれ彗星の軌道長半径(a)は約17天文単位である。この彗星の公転周期(p年)を求めよ。ただし(17)^1/2≒4.1とする。 写真の公式に当てはめたのですが、自分で計算したら約8年になりました。おそらく間違っていると思うので教えて頂きたいです。

(2) ケプラーの法則 ③ ケプラーの第3法則 『調和の法則』 惑星に関する観測結果より 全ての惑星について M≫ mより, M + m ≒ M なので a a: 天文単位 =K mによらず, P2 P: 年 ニュートンが万有引力の法則から,太陽 を公転する天体の運動を理論的に解明 3 G:万有引力定数 a G = (M+ m) M:太陽の質量 P2 4π² m: 太陽を公転する天体の質量 1は太陽を公転する全ての天体について成り立つ a³ P2 S

物理の問題で下の写真の問2なのですが、なぜ相対速度の相対性の対象となる速さが円運動をしているときのvではなく、噴射後のvなのでしょうか？

1年度 物理 17 1物理 (80 分) 図のように木星の中心を0とし,質量をM[kg]とする。万有引力定数を GIN'm'/kg"]とし て次の問いに答えよ。(配点35%) 問1 図の破線のようにOを中心とする半径R[m]の円軌道を質量mo(kg]の惑星探査機が等速 円運動をしている。この惑星探査機機の速さ vo [m/s) を求めよ。 同2 感星探査機は点Sで惑星探査機に対する相対速度として, 後方に速さ w[m/s)で質量 m]lkg) のガスを瞬間的に噴射して加速した。加速直後の惑星探査機の速さ」[m/s)を求め よ。

(6-3)を(6-1)(6-2)に代入すると(6-4)になるようなのですが、出ません、 教えてください。

- ンN ノ (1) ロスピー波の持っている渦度が,平均流 Uによって運ばれる(移流 される)こと。 (2) 波に伴う南北流 ひが惑星渦度fを運ぶこと(8効果). (3) 波に伴う上昇下降流 w によって渦の伸縮が生ずること。 ここで,地衡風としての南北流uをもたらす波の圧力場に相当する量と して fu=0¢l@x となるような量φを導入する. これと地衡風の式(3-15)と を見比べると,φは気圧かに対応する量であることがわかる. そのとき, 渦 度の保存関係式は,上記(1)~(3) に対応して, 10¢- f 0x ー人品 lw=0 (6-1) Or(ア)+8 H

この問題の解き方が全くわかりません。（1）と（2）両方の解き方を教えてほしいです。一次関数を使うみたいです。よろしくお願いします。

承体の惑星Kがある。この惑星Kは地球の赤道に当たる円の半径が時間とともに変化し る。半径がェmのとき、 この赤道のまわりに赤道よりxm長いひもを張る。 次の間 いに答えなさい。ただし円周率は元として計算しなさい。 |1) 半径がrmのとき、 ひもの長さをェを使って表しなさい。 2) ひもと赤道の間にすき間ができる。 半径がxmのときのすき間の長さをymとする。 この惑星の赤道の半径がamからb mだけ大きくなったとき、すき間の長さはどれだけ変 化するか説明しなさい。 ーひも(赤道よりェ m長い) m すき間 ym 惑星K 赤道 S°DA

分かる方、お願い致します。

2 起こった順番に並べ替えなさい。同時期の場合は原因を先に、結果を後にすること。 項目 1. パンゲアの分裂 2. 原始地球が月程度の大きさまで成長 3. 表面温度低下 4. 表面温度上昇 5. 海洋の形成 6. マグマオーシャン形成開始 7. 水蒸気の凝結 8. 地球の周囲の宇宙空間の小惑星や微惑星の減少 9. 地球への関石落下数の減少 10. 原始大気の捕捉 回答 ここに回答が表示されます 項目 1. シアノバクテリアの出現 2. 大気中のO2増加開始 3. オゾン層の形成 4. 最後の全球凍結 5. 海水中の02増加開始 6. 生物の上陸 7. 赤色砂岩の形成開始 8. 縞状鉄鉱層の形成 9. 海水中の鉄減少

教えていただけると嬉しいです。

2.2017年2月に, NASA が地球から約 39光年離れた恒星系「トラピスト 1」に地球に似た新しい7 個の系外惑星を発見したと発表し,大きな話題になった、地球からトラピスト1への簡単な宇宙 旅行のモデルを考えてみよう。 宇宙船が地球からトラピスト1まで光速の 80 %の速さで等速度運動すると仮定し!,以下の間 に解答せよ、ただし,話を単純化するため,地球とトラピスト1は相対速度ゼロの二つの慣性系 であるとする。 (1) 地球上の観測者から見ると,地球とトラピスト1は静止しており,運動しているのは宇宙船 である。この観点から,宇宙船がトラピスト1に到達するまでに要する地球上での時間と 宇宙船内での時間(単位は yr (年))を求めよ、解答は有効数字2ケタとする。 (2) 宇宙船内の観測者から見ると,宇宙船は静止しており,運動しているのは地球とトラピスト 1である。この観点では,(1)で求めた宇宙船内での時間はどのように説明できるか? [(2) のヒント] 宇宙船内の観測者が測る地球とトラピスト1の距離はどうなるだろうか?

教えて欲しいです。ローレンツ変換の公式使って貰えると嬉しいです。

2.2017年2月に, NASA が地球から約 39光年離れた恒星系「トラピスト 1」に地球に似た新しい7 個の系外惑星を発見したと発表し,大きな話題になった、地球からトラピスト1への簡単な宇宙 旅行のモデルを考えてみよう。 宇宙船が地球からトラピスト1まで光速の 80 %の速さで等速度運動すると仮定し!,以下の間 に解答せよ、ただし,話を単純化するため,地球とトラピスト1は相対速度ゼロの二つの慣性系 であるとする。 (1) 地球上の観測者から見ると,地球とトラピスト1は静止しており,運動しているのは宇宙船 である。この観点から,宇宙船がトラピスト1に到達するまでに要する地球上での時間と 宇宙船内での時間(単位は yr (年))を求めよ、解答は有効数字2ケタとする。 (2) 宇宙船内の観測者から見ると,宇宙船は静止しており,運動しているのは地球とトラピスト 1である。この観点では,(1)で求めた宇宙船内での時間はどのように説明できるか? [(2) のヒント] 宇宙船内の観測者が測る地球とトラピスト1の距離はどうなるだろうか?