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第1・第2・第3の宇宙速度でボールを発射するシミュレーションをウェブ上で実行し、様々な軌道を観察できるサイトツールです。有名な「大砲の思考実験」が再現できます。
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、元の宇宙速度(大砲の思考実験)シミュレーションページへ(新しいタブで開きます)。
宇宙に物体を打ち上げるとき、重要なのが「宇宙速度」です。
これは、地球の重力をどうやって突破するかに関わる「速度の段階」です。
軌道の形状:
🔵 円軌道(安定して地球をぐるっと回る)
軌道の形状:
🟠 放物線軌道(地球の引力と速度がちょうど均衡し、脱出点ギリギリ)
軌道の形状:
🟣 双曲線軌道(高速で地球・太陽系を脱出)
第1宇宙速度より少し遅いか速い速度で打ち上げると、
完全な円軌道ではなく、
少しだけ伸びた楕円軌道になります。
これは実際の衛星軌道でよく見られる形です。
この「速度による軌道の違い」を、このツールで自由に調べてみましょう!
このシミュレーションの元になっているのが、アイザック・ニュートンの「大砲の思考実験」です。
彼はこう考えました:
もし、非常に高い山の上から大砲で弾を発射したら、
十分な速度であれば、地球の丸みに沿って永遠に落ち続けるのではないか?
これがまさに「人工衛星の軌道」の発想です。
ニュートンは地球の重力と速度の関係から、「軌道運動」という概念を初めて提案しました。
このHTMLツールでは、ニュートンの思考実験を視覚的に体験できます!
初期状態の速度は約7.8 km/s なので、衛星はほぼ円軌道を描きます。
これが実際の人工衛星と同じような軌道です。
このシミュレーションはシンプルで見やすい反面、以下のような制限や誤差があります。
このツールは、宇宙・物理・プログラミングの学習にぴったりです。
コードもシンプルなので、自分で改造するのも楽しいですよ!
興味があれば、ぜひ自分の手で宇宙を飛ばしてみてください 🌍🚀✨