大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和5年度（2023年度）追・再試験
問63 (物理（第1問） 問1)

まず仕事の正負を考えます。

Aの速度と太陽の引力（黒斜線）が作る角度は鋭角です。

その為、仕事（引力と速度（単位時間当たりに移動する距離）の内積）は正です。

Ｂの速度と太陽の引力（黒斜線）が作る角度は直角です。

その為、仕事は0です。

Ｃの速度と太陽の引力（黒斜線）が作る角度は鋭角です。

その為、仕事は負です。

選択肢アは正、0、負になります。

次に速度を考えます。

ここでケプラーの第二法則を用います。

ケプラーの第二法則に従うと彗星と太陽を結ぶ線分が単位時間に描く面積が常に一定となります。

その為、太陽と彗星の距離が最も近いBで速度が最大となります。

次に、Aと太陽の距離はCと太陽の距離と同じなので、速度も同じになります。

選択肢イはv_A＝v_C＜v_Bとなります。