力と運動のシミュレーション Fdt

=====================================================================
     力と運動のシミュレーション Fdt Ver.4.0
                                             2002.8.24 By N.Egawa
=====================================================================

[操作法]-----------------------------------------------------------

◆とりあえず使ってみる
 起動すると、画面やや左上にボールが現れます。マウス左ボタンを押し
たまま少しマウスを移動すると、移動した方向と長さに応じた矢印が現れ
ます。左ボタンを押したままマウスをいろいろ移動させてみて下さい。マ
ウスの移動に応じて矢印の方向と長さが変化します。適当な所で左ボタン
から指を離して下さい。ボールの移動が始まります。ここで矢印はボール
に与える力積を表しています。ボールの移動中もマウス左ボタンを押して
マウスをドラッグさせると力積の入力ができます。力積の入力確定までは
(マウスの左ボタンから指を離すまでは)ボールはそこで停止しています。
時間の流れが一時停止したと考えて下さい。画面に現れる矢印は力Fと考
えてもらっても結構です。
  画面上部のチェックボックスの[地上重力]をチェックして下さい。背景
が変化しない場合はもう一度同じチェックボックスをクリックして下さい。
それまでの画面は消去され、ボールも停止したままのはずです。ボールを
置きたい場所にマウスの矢印を移動し(たとえば画面のまん中に)、マウ
スをクリックして下さい。その場所にボールが置かれます。さきほどと違
い、今度は重力場なのでボールを置いただけでボールは自由落下運動を始
めます。
 次にボールを放物運動をさせてみます。画面下部の[Reset all]ボタンを
クリックして下さい。マウスカーソルを画面左上に移動させ、左ボタンを
押したままマウスを水平に右方向に少しドラッグさせ、右方向への力積を
ボールに与えて下さい。ボールは水平投射され、放物運動を始めます。

◆各ボタンやチェックボックスの機能

*ボタン
 [Reset All] 物体の位置の初期化を行う。
       物体を置きたい場所にマウススカーソルを移動し左クリックす
              ると、その場所に物体が置かれる。運動の軌跡も消去される。
 [Reset position] 物体の位置の初期化を行う。
              運動の軌跡が消去されないまま残ること以外は,[Reset All]
              と同じ。
 [Fast] 物体の運動が速くなる。(初期設定)
 [Slow] 物体の運動が遅くなる。
 [Continue] 停止した運動を再開する。
  [Stop] 運動を一時停止する。

*チェックボックス
  [無重力] 無重力状態が設定される。(初期設定)
 [地上重力] 地球表面での重力場が設定される。
         ここでは自由落下運動、投げ上げ、投げ下ろし、
        いろいろな放物運動等がシミュレートできる。
  [人工衛星]  物体の形はボールから人工衛星の形になり、いろいろな初速
              度を与えると、その運動をシュミレートできる。
              運動中に適当な力積を与え、軌道を変化させることもできる。
  [中心力(引力)]  画面中央の地球が中心力の中心で、物体はここに向かって
              落下する。適当な初速度を与えると物体は楕円運動する。
  [中心力(斥力)]  画面中央の黄色い点が中心力の中心で、物体はここから斥
              力をうける。α粒子の原子核による散乱をシミュレートできる。
  [月ロケット]  地球や月の大きさやその距離、各引力の大きさは現実の大
              きさに応じたものではない。適当な場所で適当な初速度を与
       えると、物体は8の字型の軌道を描く。
  (注)チェックボックスをクリックしても背景が変化しない場合は,もう一度
   同じチェックボックスをクリックして下さい。(^_^;)

[インストールとアンインストール]-------------------------------------
*インストール
 ・圧縮無しで配布された場合
    必要なファイルはFdt.htmlとFdt.jarのみです。
    二つのファイルを同じフォルダ内に置き,Fdt.htmlを実行して下さい。
     このプログラムはアプレットとして動作します。
 ・圧縮ファイルで配布された場合
   解凍してください。以下,上記と同じです
*アンインストール
  Fdt.htmlとFdt.jarを削除してください。

[パラメータの変更] --------------------------------------------------
このHTMLファイルの次の部分の数値を変更して下さい。

*アプレットの大きさ
   初期値は幅550,高さ400です。
   applet code="Fdt.class" align="baseline" width="550" height="400"

*質量,重力加速度,微少時間等*
   値は相対的なものです。すべて整数にして下さい
   param name="dt"      value="5"    微少時間(初期値5)
   param name="m"       value="10"   運動物体の質量(初期値10)
   param name="g"       value="10"   地上での重力加速度(初期値10)
   param name="m_earth" value="10"   地球の質量(初期値10)
   param name="m_moon"  value="5"    月の質量(初期値5)

[その他]-------------------------------------------------------------
 ・Fdtはフリーソフトです。   
 ・Fdtの著作権は作者である江川直人に属します。
 ・Fdtを使用することによるいかなる直接及び間接的トラブルについて,
   作者は一切責任を負いません。
 ・転載は自由です(事後連絡希望)。
 ・感想やご意見をおまちしています。
      n-egawa@muf.biglobe.ne.jp
      http://www2t.biglobe.ne.jp/~nontomo/egawa

[参考]---------------------------------------------------------------
 作成にあたって目標としたことは次の点である。
・多少数値的な厳密さには欠けても、力と運動の関係をイメージとして描け
 るもの。(定量的な扱いはその後でという行き方もあるのではないか)
 →入力はすべてマウスで行う。
・TVゲームのようにいつでも思うような時に画面の物体に働きかけること
 ができ、それに対し物体はすぐ反応して運動が変化する。
 →物体の運動中いつでも望む方向に望む大きさの力(力積)を物体に加える
  ことができる。それに対し物体の運動はリアルタイムに反応する。
・特定の運動に特定のプログラムというのではなく、高校物理に出てくる基
 本的な運動に対応できるある程度汎用性のあるもの。
 →いろいろな力学ポテンシャル中での物体の運動をシミュレートする。
---------------------------------------------------------------------
http://www2t.biglobe.ne.jp/~nontomo/egawa/
E-mail: n-egawa@muf.biglobe.ne.jp