力学の例題

発射体の運動(空気抵抗なし)

一様な重力の下で粒子はどのような運動をするか? 運動方程式 \[ m \frac{d^2x}{dt^2} = 0, ~~~~ m \frac{d^2y}{dt^2} = - m g, \] を解くと、時々刻々変化する粒子の位置は、初期条件を \( \overrightarrow{r} = ( x_0, y_0 ), \overrightarrow{v} = ( v_{x,0}, v_{y0} ) \) として、 \[ x(t) = x_0 + v_{x, 0} t, ~~~~ y(t) = y_0 + v_{y, 0} t - \frac{1}{2} g t^2 \] と与えられます。
以下では、時刻 \( t=0 \) において粒子は原点\( \overrightarrow{r} = 0 \) にあったとして、初速度\( \overrightarrow{v} \) を与えたときの粒子の運動を、 javascript, canvas, を用いて描画します。
\( v_{x,0} \) :
\( v_{y,0} \) :

注意:数値の単位に関してはm, m/sを念頭に置いていますが、 時間刻みに関しては、コンピュータの環境によるかもしれませんし、 いくつかのコードを参考を参考に、ただ単にループを回しているだけで、 実際の時間刻みにあわせるということは全くしていません。

後記

javascript, canvas はほとんど使用の経験が無かったため、 いろんなページを参考にとりあえず動くページを作成しましたが、 もっときれいなコードに出来るとは思いますが。 大学での物理学Aの講義担当を機会に、つくってみました。 (2020/04/20 記、2020/04/21 最終更新)

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