ω rv/ = ω ω r GM = ω

第4章の宿題 解答
48) 摩擦力など,速度に比例しない抵抗によって停止する。たとえば,惰性走行する自転車や飛行機を停
止させるのは,
タイヤと地面の間や,
ブレーキディスクとブレーキパッドの間に生じる摩擦力である。
空気抵抗は速度に比例するため,速度の低下とともに抵抗力が小さくなり,あまり減速しなくなる。
カーリングのストーンと氷の間に働く摩擦力のような「速度に比例しない力」がないと,停止しない。
49) F  mr 2 と   v / r から, F 
mv 2
r
50) 4 倍
だから,自動車教習所では必ず「カーブの手前で減速しろ」と教わります。
51) 2 倍
急カーブの手前には,カーブの曲率半径(R)が表示されています。
52) 243 N
タイヤが地面と接するわずかな面積(数 cm2)でこの摩擦力(25 kgf)を生み出さなければ
ならないのですから,かなり「アクロバティック」です。ってか,危ないから爆走はやめてね。
53) 地球の質量を M,人工衛星の質量を m とすると, mr 2 
GMm
,これを解いて  
r2
GM
r3
これに条件を代入すると,約 1.5 時間
54) 上空 3.6×104 km
暇で死にそうな人は,静止衛星(気象衛星ひまわり)の軌道高度を調べてみて下さい。
http://www.jaxa.jp/projects/sat/gms/index_j.html
「せっかく粘性抵抗を勉強したのに,宿題に粘性係数の演習問題がないじゃないか!」という不満の声が
聞こえてきそうですが,これについては,逆数の積分や対数のことを(基礎数学で)しっかり勉強してか
らの方がいいと思っています。
一方,回転のこと(sin とか cos とか t とか三角関数の微積分とか)がよくわからない,という人は,
高校数学をしっかり復習しておいて下さい。後半の「音」や「波」の話を理解する際、不可欠です。