質問: スペースシャトルの速度は? スペースシャトルは高速で地球を回転するそうですが、 速度はどれくらいでしょうか? マッハでいうといくらでしょうか? よろしくお願いします。
回答: せっかくなので、高校物理でも使って速度v(m/s)で等速円運動をするとすると 万有引力の定数g=6.67x10-11nm2/kg2 地球の質量m=5.974×10^24kg 地球の半径r=6378km の完全な球として、自転の影響等そのたすべての影響を全く無視して、スペースシャトルが高度h=200kmの位置を進むとすると、 v^2=√(gm/r+h)=√{(6.67x10^-11)x(5.974x10^24)/(6378+200)x10^3} ≒7783m/s およそ1時間半ぐらいで地球一周する速度です。 実際には少なからず抵抗があるのでむりですが、このスピードで空気抵抗も無いで飛び続ければ、一度この軌道に乗ってしまえば後はそのまま永遠と飛び続けます。実際衛星なんかはそうして放置されている(コンピューターで制御されてはいるでしょう)ようなもんです。 帰還するときは、速度を少しおとしてやれば、重力に引っ張られて少ずつ降りてきますのであとは滑空して着陸ですね。 マッハは音速1なので、空気が薄いとその分大きくなりますが、地上だと大体秒速340m/sぐらいですから、それで換算するとおよそ23です。