空気大綱のシミュレーションをブラウザ上で実行し、物体の速度が減衰していく様子が観察できるサイトツールです。モデルは速度に比例・速度の2乗に比例が選べます。
上の埋め込み内でも使えますが、うまく動かない・大きなページで使いたいというときは、元の空気抵抗シミュレーションページへ（新しいタブで開きます）。
空気抵抗の基礎知識
空気中を物体が動くと、その運動に空気抵抗（Drag force）が働きます。これは常に運動の逆方向に作用する力で、速度が速くなるほど強くなります。
✅ 低速時：速度に比例（線形モデル）
空気抵抗が小さく、空気の粘性が支配的な領域では、以下のように速度に比例します：
F=-kv
k: 抵抗係数（空気の性質、形状に依存）v: 物体の速度
✅ 実際の多くのケース：速度の2乗に比例（2乗モデル）
現実の落下や高速移動では、空気抵抗は速度の2乗に比例することが知られています：
F=-kv^2
これは、たとえばパラシュートや野球のボールなどが空気中で減速する仕組みを説明します。
🎯 終端速度とは？
重力（下向き）と空気抵抗（上向き）が釣り合ったとき、物体はこれ以上加速せず、一定の速度で落下し続けます。これが終端速度（terminal velocity）です。
| モデル | 終端速度の式 |
|---|---|
| 線形 | vt=mg/k |
| 2乗 | vt=√(mg/k) |
このシミュレーターでは、どちらのモデルも選択でき、それぞれの違いを直感的に体験できます。
🛠 ツールの使い方
画面上部に、さまざまなパラメータを調整するコントロールパネルがあります。
🧪 操作項目の説明
| 項目 | 説明 |
|---|---|
| 抵抗係数 | 空気の影響の強さを調整（高いほど早く減速） |
| 時間スケール | シミュレーションの進み具合を速く／遅くできる |
| 抵抗モデル | 「線形に比例」または「2乗に比例」を選べる |
| 落下開始 | ボールをリセットして再落下開始 |
📺 表示エリア（キャンバス）
- 重力下で落下するボールが中央に表示されます。
- 地面に到達すると停止。
- 終端速度に到達すると、上部に「終端速度に達しました」と表示されます（UIの高さは確保済みなので描画のズレもなし）。
📌 まとめ
このツールを使うことで、空気抵抗が運動に与える影響を 視覚的かつ対話的に理解することができます。
- 空気抵抗には 線形モデル（低速時） と 2乗モデル（現実的な速度） がある
- 終端速度とは、重力と抵抗が釣り合うときの一定の速度
- シミュレーションでは、モデルの違いを切り替えて比較できる
- パラメータを変えて、加速度・速度・到達時間の違いを体感できる
空気抵抗はとても身近でありながら、あまりモデルの解説などはされない分野です。これをきっかけに興味を持ったら、ぜひモデルを学んでみてください。
