パソコンでのシミュレーション Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ8.0 ｂｙH.Yanase
以下のサイトからCDFPlayerのブラウザプラグインをインストールすると利用可能になります。
http://www.wolfram.com/cdf-player/ からＣＤＦプレーヤーをダウンロードしてください。
○斜方投射３D
ボールを投げた時の運動を一定時間毎に位置を記録した様子です。
空気抵抗は考慮していません。
初速、角度、重力を変更できます。枠をマウスでドラッグしてみてください。
いろいろな角度から観察できます。当然、真上から観察すれば等速直線運動ですよね。
Q.初速や角度を変えてもこの運動で一定なものがあるのが見抜けますか？
ヒントボタンをチェックすると枠の中心には各位置での速度ベクトルを始点を合わせて赤色
で表示できます。
答えは速度ベクトルの差。重力を大きくすると大きくなりますが。他の影響を受けません。
つまり、速度ベクトルの差は重力と関係しているわけです。速度ベクトルの差のことを
加速度といいます。つまり速度ベクトルの始点を合わせてベクトルの頭（矢印の先）
を結んだものはΔV＝V2-V1を表します。答えボタンをチェックすると緑の矢印が
この速度の変化量ΔV（デルタVという）を表します。この矢印は重力以外に、向きや
初速を変化させても変わらないことを確認してみましょう。
さらに加速度aはa=ΔV/Δtで表されるのでこの場合Δｔは全て一定なので
Δｔ＝１とみなせればΔVが加速度を示しているといえます。
さらに力Fは物体の質量をｍとしてF=maという関係にあったので
ｍが一定で１とみなせれば緑の矢印は力、すなわち重力を表しているわけです。
なげだされた物体の位置や速度は様々に変化しても加速度だけは常に同じ値で
鉛直した向きを向いているわけです。