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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。

  • 登録不要
  • 端末内で計算

01 / 投射条件の設定

m/s

0〜1,000のメートル毎秒。

度

0°のは水平、90°のは真上です。

m

0〜100,000のメートル。

m/s²

問題で指定された値(例:9.8)を使用してください。範囲:0.001〜100。

単位を統一して計算。 速さはメートル毎秒、高さはメートルで入力します。物体は y = 0 の水平な地面に着地します。

重力一定・空気抵抗なしとする学習用モデルです。風・抗力・動力飛行は扱いません。現実の軌道を予測するものではありません。

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°
飛行中の位置(近似)
時間(s)距離(m)高さ(m)
000
0.4816.7985.665
0.96113.5969.064
1.44220.39410.197
1.92327.1929.064
2.40333.9915.665
2.88440.7890

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

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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)