[E.2] 地球上と月面上での運動の比較:同じ初速度での斜方投射
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地球上と月面上での重力加速度の大きさの違いを,
地球上と月面上で,同一の初速度で物体を斜方投射して起こる運動を見ることで比べてみる.
運動のシミュレーションを動画で示す.
地球上では空気抵抗を無視している.
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画像上にマウスポインタを置くと,動画が始まる.はずすと初期画面にもどる.
t = ... の数字は運動し始めてからの経過時間(単位は秒)を示す.
同じ初速度での斜方投射の比較
投射の初速度 v0 = 20 [m/s] 投射の仰角 θ = 60°
水平方向 x [m],鉛直方向 y [m],時間 t [s] |
同じ初速度での斜方投射の比較 1秒経過ごとの画面を表示
●地球上 ●月面上 |
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地球上:最高点の高さ=15.3m,
落下点までの水平距離=35.3m,地面に落下するまでの時間=3.53s.
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月面上:最高点の高さ=92.6m,
落下点までの水平距離=213.8m,月面に落下するまでの時間=21.4s.
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上の動画と1秒経過ごとの画面から読み取れるように,
鉛直下方へはそれぞれの重力加速度で落下している.
時刻 t [s] での落下距離は,
地球上では (1/2)gt2 [m],
月面上では (1/2)gmt2 [m] である.
水平方向では,地球上でも月面上でも初速度の水平方向の成分 20cos60°=10 [m/s] を保って
等速運動をしている.
[E.2] の終