講義のページ/物理学概論/万有引力で引き合う物体の運動の変更点

#author("2021-12-22T11:19:06+09:00","external:moriat","moriat")
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** 万有引力で引き合う物体の運動 [#ie89dd88]
- 概要~
[[「万有引力だけによる運動の数値積分」のページ>https://colab.research.google.com/drive/1mNsX7QJgjrun_Ax0dlW_um2IVyCzdo0Y?usp=sharing]]では、この授業で学んだような&color(red){運動方程式の積分};を計算機で実行して、初期に停止していた2物体が、万有引力だけで運動するとき、どのように接近するかを計算しています。いわゆるコンピュータによるシミュレーションです。その結果の概略と、自分で計算する方法を書きます。~
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- 結果の概略~
2物体の距離は1m として、2物体の質量を変えます。
|条件 | 1kg vs 1kg | 10kg vs 1kg | 60kg vs 40kg |h
|位置(赤) |&ref(1.0vs1.0_r.png,,30%);|&ref(1.0vs10_r.png,,30%);|&ref(40vs60_r.png,,30%);|
|速度(赤) |&ref(1.0vs1.0_v.png,,32%);|&ref(1.0vs10_v.png,,32%);|&ref(40vs60_v.png,,32%);|
|アニメ | &ref(1.0vs1.0_anim.png,,30%);| &ref(1.0vs10_anim.png,,30%);| &ref(40vs60_anim.png,,30%);|
|速度(赤) |&ref(1.0vs1.0_v.png,,30%);|&ref(1.0vs10_v.png,,30%);|&ref(40vs60_v.png,,30%);|
|アニメ | &ref(1.0vs1.0_anim.png,,32%);| &ref(1.0vs10_anim.png,,32%);| &ref(40vs60_anim.png,,32%);|
|コメント| 約26.7時間(1日とちょっと)で衝突&br;中央で衝突&br;接近すると加速度の絶対値は増大|11時間ほどで衝突&br;運動量保存で青は遅い |4時間ほどで衝突&br; 質量が大きいと加速度も大きい |
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- 自分で計算する方法~
このプログラムは、自分で実行することも可能です。以下に手順を示します。
++ Google Colaboratory で実行する方法
--- 1. Google のアカウントでログイン（本学学生なら Obirin Gmail でログインしておく）。 
--- 2. [[「万有引力だけによる運動の数値積分」のページ>https://colab.research.google.com/drive/1mNsX7QJgjrun_Ax0dlW_um2IVyCzdo0Y?usp=sharing]]を開く。
--- 3. ファイル > ドライブにコピーを保存 でファイルを保存する。保存したファイルを開く。
--- 4. ページに説明してあるように、プログラムの左上の[ ] にマウスのポインタを合わせて、&#9655;をクリックするとプログラムが実行される。これを順番に行う。~
プログラムのそれらしいところを自分で変更して実行できる。
--- 5. 動画ファイルは、ブラウザ画面の左側のフォルダのマークを開くとある。
++ その他のRの環境で実行する方法~
手元にRを実行できる環境があれば、そこでも実行できる。
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