地球と宇宙の問題

地球の外側を公転する惑星 X がある。地球と惑星 X は、太陽を中心とする円の上を同じ向きに一定の速さで公転しているものとし、地球の公転周期を $12$ か月とする。ある日、太陽・地球・惑星 X がこの順に一直線上に並んだ。その後、太陽・地球・惑星 X が再びこの順に一直線上に並んだのは、$18$ か月後であった。惑星 X の公転周期は何か月ですか。

地球と金星は、太陽のまわりを同じ向きに、同じ平面上の円の軌道で公転しているものとする。1 か月の間に、太陽を中心として地球は $30^{\circ }$、金星は $48^{\circ }$ 公転するものとする。

ある日、太陽・金星・地球がこの順に一直線に並んだ。この日から、太陽から見た金星の方向と地球の方向のなす角が初めて $90^{\circ }$ になるのは何か月後ですか。

地球と、地球より内側を公転する惑星 Z は、太陽を中心とする同じ平面上の円の軌道を、同じ向きに一定の速さで公転しているものとする。地球の公転周期を 360 日とする。

ある日、太陽・惑星 Z・地球がこの順に一直線に並び、惑星 Z は太陽と同じ方向にあったため、見ることができなかった。その後、惑星 Z は明け方の東の空に見えるようになった。観察を続けると、太陽・惑星 Z・地球が次にこの順に一直線に並んだのは、最初に並んだ日から 450 日後であった。

惑星 Z の公転周期は何日ですか。

地球と、地球より外側を公転する惑星 X は、太陽を中心とする同じ平面上の円の軌道を、同じ向きに一定の速さで公転しているものとする。地球の公転周期は 12 か月で、地球は太陽を中心として 1 か月に $30^{\circ }$ ずつ公転するものとする。

ある日、太陽・地球・惑星 X がこの順に一直線上に並び、真夜中に惑星 X が南の空に見えた。このあと、太陽・地球・惑星 X がふたたびこの順に一直線上に並んだのは、20 か月後が初めてであった。

惑星 X の公転周期は何か月ですか。

地球と、地球より内側を公転する惑星 Y は、どちらも太陽を中心とする同じ平面上の円の軌道を、同じ向きに一定の速さで公転しているものとする。地球の公転周期を 360 日、惑星 Y の公転周期を 90 日とする。

ある日、太陽・惑星 Y・地球がこの順に一直線上に並んだ。この日を 0 日目とする。この後、惑星 Y・太陽・地球がこの順に一直線上に並ぶ（惑星 Y が太陽の向こう側に来る）ことが何回か起こる。0 日目から数えて 3 回目にこの並び方になるのは何日後ですか。