xとyの間に、
a
y=---
x2
の関係があるとき、yは、xの
2乗に反比例すると言います。
例えば、「
光の明るさは距離の二乗に反比例する」ことが、分かっています。
下の表は、
太陽~地球間の距離を1としたときの太陽と惑星間の距離を表しています。
|
水星 |
金星 |
地球 |
火星 |
木星 |
土星 |
天王星 |
海王星 |
距離比 |
0.4 |
0.7 |
1 |
1.5 |
5 |
10 |
20 |
30 |
この表によれば、
海王星での太陽の明るさは、距離比30の2乗に反比例し、1/900倍となります。
逆に、水星では、距離比0.4(2/5)の2乗に反比例し、25/4=6.25倍となります。
地球に近い火星では、距離比1.5(3/2)の2乗に反比例し、0.44(4/9)倍
。
金星では、距離比0.7の2乗に反比例し、約2(100/49)倍になり、地球以外のどの惑星でも生命を育むには困難な環境であることが見えてきますね。
次に、
引力は、質量を持つすべての物体の間に生ずる力で、
その大きさはそれぞれの物体の質量(重さ)に比例し、
物体どうしの距離の二乗に反比例します。
(問題)
月の表面上の重力(引力)は、なぜ地球の1/6になるのかを下のデータを用いて説明しなさい。また、太陽の表面上の重力(引力)を求めなさい。ただし、重力(引力)は、物体の中心から発すると考えます。
☆地球を1としたときの月と太陽の質量比、半径比
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月 |
地球 |
太陽 |
質量比 |
1/80 |
1 |
333400 |
半径比 |
1/3.7 |
1 |
100 |
重力比 |
? |
1 |
? |