数学・学習
放物運動の計算機
初速度・角度・初期高さから飛距離、飛行時間、最高点を計算。一定の重力と空気抵抗なしの理想モデルです。
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- 端末内で計算
02 / 計算結果
40.789 m着地までの水平距離飛行時間の2.884のs
10.197 m地面からの最高高度投射点よりの10.197のmの上
- 最高点までの時間1.442 s
- 着地時の速さ20 m/s
- 水平からの着地角度-45°
| 時間(s) | 距離(m) | 高さ(m) |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0.481 | 6.798 | 5.665 |
| 0.961 | 13.596 | 9.064 |
| 1.442 | 20.394 | 10.197 |
| 1.923 | 27.192 | 9.064 |
| 2.403 | 33.991 | 5.665 |
| 2.884 | 40.789 | 0 |
高さは地面を基準とします。着地角度が負なら下向きです。結果は表示用に丸めています。
計算の仕組み
初速度を水平成分 v cos θ と鉛直成分 v sin θ に分けます。x(t) = v cos θ × t、y(t) = h₀ + v sin θ × t − ½gt² を使い、地面 y = 0 まで計算します。重力は一定で、空気抵抗、風、揚力は無視します。
着地の方程式の非負の解が飛行時間で、水平速度を掛けると飛距離です。最高点は着地面から測り、発射点からの上昇量も別に表示します。
計算例
初速度 20 m/s、角度 45°、地面から発射、g = 9.80665 m/s² なら、理想的な飛行時間は約 2.88 秒、飛距離は約 40.79 m、地面からの最高点は約 10.20 m です。
使い方
- 初速度を m/s、水平面から上向きの角度を 0°~90° で入力します。
- 着地面からの初期高さを m、正の重力加速度を m/s² で入力します。すべて指定した SI 単位を使います。
- 軌道を計算し、着地までの時間、水平飛距離、地面からの最高点、飛行中のサンプル位置を確認します。
よくある質問
空気抵抗や風を考慮しますか?
いいえ。一定の下向き重力を使い、空気抵抗、風、揚力を無視します。基礎物理の理想運動モデルなので、実際の飛行とは異なる場合があります。
最高点の高さは発射点から測りますか?
着地面の y = 0 から測ります。結果には初期高さから追加で上がる量も表示します。物体がその着地面に達した時点で飛行時間が終わります。
45° なら必ず最も遠くまで飛びますか?
発射と着地が同じ高さ、速度一定、重力一定、空気抵抗なしの場合に限ります。初期高さが違えば条件も変わります。このツールは指定角度で計算し、最適角度は探索しません。
参考資料: 原典(英語)
