すなわち、3質量はそれぞれ引力の中心をもつが、3つが組になった質量群は、群としての重力中心を持つようになる。
周辺ではたしかにその中心への万有引力加速度を持つのだが、重力の中心までくると、その方向もぼやけ、重力そのものも消滅してみえるのだ。さてわれわれが学校でテコの原理や天秤の釣り合い条件を学んだとき、その作用点は作用している物体たちの重心がそれであるとするのが正しいと考えたものだった。しかし、以前潮汐現象を解析しようとして、万有引力の中心は物体の重心の位置では必ずしもないことに気付いた。
2質点の重心は2質点間線分の質量比と逆比になる位置にあるか?
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それでまた、2質点間の重力場の中心が2点間の中点にあるのかどうかを考えてみることにしよう。
図は宇宙空間に質量m1、m2、m3があるとして、たとえばm3にとって質量m1、m2の重心はどこにあるかという問題になる。
図4
質量m1、m2はm3からそれぞれr1、r2の距離にあるとする。このとき m3におよぼすm1、m2からの万有引力加速度をそれぞれg1、g2としておく。するとg1、g2は、表の@式とA式になる。
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m1、m2の仮想重心はベクトルg1とg2の和であって、それをgとしておくと、gの延長上にあるはずである。それがちょうど線分m1m2の上にあるのかどうかは、今のところ分からない。
まとめ
であるとき、
sinθ=h/g1 sinφ=h/g2 なら線分比 m2P/m1P=K は
K=r2sinφ:r1sinφ
=[r2h/g2]/[r1h/g1]
=[r2/r1]・[g1/g2]
r2=kr1とおくと
g2=[Gm2]/k2r12
=[m2/m1r12]・[Gm1/r12]
=[m2/m1]・[1/k2] g1
K=[r2/r1]・[g1/g2]
=(m1/m2)k3 ……C
m2=nm1だったとすると
K=(m1/m2)k3
=(m1/nm1)k3=k3/n…D
表1
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