ケプラーの法則④（第二宇宙速度とは？問題演習）
１．導入
前回は万有引力の位置エネルギーについて考えました。 今日はそれをもとに問題演習をしていきます。
２．第二宇宙速度
第一宇宙速度ではボールを水平方向に投げましたが、今度は思いっきり鉛直上向きに投げてください。
しばらくするとボールは戻ってきます。もっと強く投げると、戻ってくる時間は長くなりますね。
では、もっともっと強く投げると･･･、ボールは戻ってきません！
これはボールが地球の引力圏をを脱出してしまったからです。この最小の初速度を「第二宇宙速度」といいます。
授業では問題演習として行っています。
ちなみに、第三宇宙速度というのもあります。 これは、地球の公転軌道から太陽の引力圏を脱出する速度で、16.7[km/s]になります。
３．問題演習
典型的な楕円軌道で第二法則とエネルギー保存則を連立させる問題演習を行います。
４．まとめ
これでケプラーの法則の範囲は終わりです。 宇宙の話というのは誰しも（？）一度は考えたことのある問題です。 私自身も宇宙はどうなっているんだろう？俺は何で生きてるんだろう？という答えが 物理なら見つかるかもしれないと思い，物理学科を選びました。 しかし，現在までその答えはみつかっていません。 でも，勉強するほど奥が深く，楽しい！ ぜひ皆さんも勉強して私に教えてください。
授業を終えて。。。
万有引力の位置エネルギーはなかなか覚えられないし使えない。
問題に手を付けられない生徒が多い。具体性に乏しいことと，
力やエネルギーが身についていないせいだと思う。
授業後に「万有引力の位置エネルギーを入れて力学的エネルギー保存の法則は成り立つか」
という質問を受けた。万有引力は重力のことであり，重力は保存力である。
非保存力が働いていない場合，力学的エネルギーは保存する。と伝えたら納得していた。
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