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物体が受ける力は重力 m
g と速度に比例する
抵抗力 F
d=k
1v の合力である.
単位質量あたりの抵抗係数 b を種々の値にとった場合の落下速度の時間的変化
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ここでの落下速度とは,鉛直下向きを正にとったときの速度の鉛直成分のことである.
各 b に対応する終端速度に近づいている.
これらの抵抗係数をもつ抵抗力が働く場合の運動の比較
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投射の初速を 20km/s,仰角を 45度に固定して,
同じ位置から同時に投射した場合を想定し,そのシミュレーションを動画で表す.
単位質量あたりの抵抗係数 b が異なるのは運動物体が異なることを意味する.
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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.
初速を 20km/s,仰角を 45度に固定.
抵抗力を 0 から, 0.2, 0.5, 1.0, 2.0 の割合で強くした5つの運動の比較
水平方向 x [m],鉛直方向 y [m],時間 t [s] |
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抵抗力が強いほど,最高点が低くなり,水平到達距離が短くなるのは
当然であるが,ここではさらに軌道の形の変化にも注意しよう.