角運動量保存則webシミュレーション-半径を変えて角速度の変化がわかる！

角運動量保存則のシミュレーションをウェブ上で実行し、各速度の変化などが観察できるサイトツールです。

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、元の角運動量保存則シミュレーションページへ（新しいタブで開きます）。

角運動量保存則とは？

角運動量とは、「回転している物体が持つ勢い」のことです。

直線運動における運動量（質量×速度）と同じように、
回転運動にも「質量」や「速さ（角速度）」、「回転の半径」が関係しています。

角運動量 L の式は次のとおり：

L = m × r² × ω

• L：角運動量
• m：質量
• r：回転半径
• ω（オメガ）：角速度（ラジアン毎秒）

この「角運動量 L」は、外部からトルク（回転させる力）が加わらなければ変化しません。

つまり、
ある物体が回転していても、回転半径や質量が変わっても、角運動量は一定に保たれるのです。

🌀 例：スケート選手の回転

スケート選手が腕を広げた状態から、ぐっと引き寄せると回転が速くなる――
これはまさに、角運動量が保存されている例です。

• 半径（腕の長さ）が小さくなることで
• 回転の速さ（角速度）が大きくなる

結果として、L の値は変わらずに保たれます。

この法則を、実際に体験してみましょう！

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🖥 ツールの使い方

以下のシミュレーションでは、質量のある粒子が円運動している様子が表示されます。

初期条件を調整して、「角運動量保存」がどう働くのか、視覚的に理解することができます。

🛠 操作方法

1. 質量 m (kg)
   スライダーで回転する物体の質量を設定します（0.1～5kg）
2. 初期半径 r (px)
   中心から物体までの初期の距離を設定します（50～150ピクセル）
3. 初期角速度 ω (rad/s)
   回転を開始する際の角速度を設定します（0.1～10 rad/s）
4. スタートボタンを押す
   円運動が始まります。

　青い粒子が回転し、中心との間に線が引かれます。

　回転中に半径を変えると、角速度が自動で変化します。

　これは、角運動量 L を一定に保つためです。

5. ストップボタンを押すと停止
   再度「スタート」を押すと、同じLのまま再開されます。

📊 表示される情報

シミュレーションの下には、リアルタイムで以下の値が表示されます：

• 角速度 ω（オメガ）
• 半径 r
• 角運動量 L = m × r² × ω

スライダーを操作するたびに、自動で再計算され、画面にも反映されます。
物理的な計算式と動きがリンクしているので、直感的に理解が進みます。

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📌 まとめ

このツールは、角運動量保存の原理を体験的に学べるシミュレーションです。

改めて、ポイントを整理します：

• 角運動量 L = m × r² × ω という式に基づいて、回転運動を表現
• 外力（トルク）がない場合、角運動量は常に保存される
• スケート選手の動きなど、日常の現象にもこの法則が関係
• このツールでは、半径を変えると角速度が変化することでLを保存
• 質量・半径・角速度は、スライダーで直感的に操作可能
• 数式とグラフィックを同時に見ることで、学習効果が高まる

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このような「見る物理」「動かす物理」は、教科書だけでは得られない理解を助けてくれます。
ぜひ何度も試してみて、いろいろなパターンで角運動量の変化と保存を体感してみてください。