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重力ポテンシャル計算ツール

質量の近くの重力ポテンシャルを求めます。

使い方

  1. 上のフィールドに値を入力します。
  2. 「計算」を押すと結果がすぐに表示されます。
  3. 「共有」ボタンで結果へのリンクをコピーできます。

この計算ツールについて

重力ポテンシャルはV = −G·M/rと定義され、質量Mから距離rの位置における単位質量あたりの位置エネルギーです。Gは万有引力定数です。これは常に負で、重力が引力であること、そして無限遠にある質量をエネルギーゼロの基準点とすることを反映しています。質量に近づくほどポテンシャルはより負になり、より深いエネルギーの井戸を表します。脱出速度v_esc = √(2GM/r)は、運動エネルギーを、ポテンシャルがゼロ（無限遠）になるまでに必要なエネルギーに等しいとおくことで、このポテンシャルから直接導かれます。

天体物理学者や軌道力学のエンジニアは、軌道エネルギーの計算、宇宙機の軌道の設計、惑星や衛星からの脱出速度の計算に重力ポテンシャルを使い、物理を学ぶ学生は、基本的な関係F = −dV/dr（単位質量あたり）によって重力と位置エネルギーを結びつけるために使います。惑星科学者も、ミッションを計画したり潮汐の影響を研究したりする際に、異なる天体の重力の井戸の「深さ」を比較するために使います。

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