03年11月東大即応オープン

03年11月東大即応オープン

ゆうや さんの書込 (2008/08/18(Mon) 20:29)

高3です.03年11月の東大即応オープン第1問で質問です.

質量Mの地球の中心から距離rの円軌道上を,質量が共にmの宇宙船A,Bが同じ向きに同じ速さvで回っている. ただし,宇宙船は地球からの万有引力のみを受けて運動するものとする. また地球は密度が一様な球体とし,万有引力定数をGとする.

まず,地球の周りを楕円軌道を描いて回る質量mの宇宙船の運動について一般的に考察しておこう.楕円の長半径をa,地球の中心から軌道上の近地点Pまでの距離をr 1 ,遠地点Qまでの距離をr 2 とする. (1)宇宙船の力学的エネルギーEを表せ.(←これはいいです.) (2)宇宙船の面積速度をsとするとき,E,G,M,m,sを用いてr 1 ,r 2 が解となるrの2次方程式を導け.・・・

2次方程式が分かりません. 最初は,和,積が表せればと考えたのですが,表せず,行き詰ってしまいました. なにかヒントをお願いします.

Re: 03年11月東大即応オープン

toorisugari no Hiro さんのレス (2008/08/18(Mon) 20:48)

面積速度 S_z = (\bm{r}\times\bm{v})_z/2 は軌道上で保存し,近地点,遠地点では単なる積 S_z =rv/2 になります.これと(1)とを絡めれば解けるのでは?

Re: 03年11月東大即応オープン

ゆうや さんのレス (2008/08/18(Mon) 21:30)

そうですね,考えすぎてました. なんとか最後まで解けました. ありがとうございます.