気づきのための物理シミュレーション(ICT教材)

 物理を理解するためには,様々な現象について,条件を変えるとそれらがどのように変化するかを視覚的に確認し,背後にある物理の考え方に気づくことが大切です。
 このWebページでは,コンピュータシミュレーションを用いて,主に高校物理についての高校生の皆さんの理解の手助けをします。インターネットを通していつでもどこででもアクセスでき,PCだけでなくタブレットやスマートフォンでも利用できますので,学校の授業だけでなく家庭での学習などでもぜひご活用ください。
 また,教員の皆様にも授業等でのICT教材としてご利用いただければ幸いです。(加藤徳善)

 New!
 「私の気まぐれ天体写真」のページに,'22/11/8の皆既月食と天王星食の写真動画をアップしました。星雲や銀河,星座などの写真もたくさん掲載しています。('22/11/8)
 「3天体の運動」に,2002年にシモらによって発見された「8の字解」を追加しました。('22/9/14)
 「弦の固有振動と共振」を追加しました。('22/3/2)
 「物体の投射」で初速度の角度を容易に変えられるように改良しました。('22/3/2)
 「ウェーブマシン」を2つ追加しました。('22/2/25)
 今後もちょっとずつ充実させていく予定です。

【 目 次 】
Ⅰ 運動と力の分野:

  1.  物体の投射  ~投射運動をいろいろ調べてみよう~

  2.  運動の法則  ~力・質量・加速度そして物体の運動の関係を確認しよう~

  3.  1対1と1対3の質量比の球の衝突 ~反発係数が1の特徴的な衝突をみてみよう~

  4.  ニュートンのゆりかご  ~球をいろいろなパターンで衝突させてみよう~


Ⅱ 波動の分野:
  1.  ウェーブマシン ~波で遊ぼう~ New!

  2.  ウェーブマシン(縦波・横波)~縦波と横波の違いを見てみよう~ New!

  3.  等速円運動・単振動・正弦波・位相

  4.  縦波の変位・密度・位相

  5.  波の重ね合わせ(2つのパルス波)

  6.  波の重ね合わせ(のこぎりパルス波)

  7.  定常波 ~逆向きに進む波長・振幅の等しい正弦波が重なると~

  8.  波の反射(パルス波) ~固定端反射と自由端反射の違いは~

  9.  波の反射(正弦波) ~自由端,固定端反射による定常波の違いは~

  10.  弦の固有振動と共振 ~弦に周期的な振動を与えると・・・~ New!

  11.  うなり ~振動数の異なる振幅の等しい正弦波が重なると~

  12.  波の干渉 ~2つの波源から生じる円形波が重なると~

  13.  波の屈折・反射 ~ホイヘンスの原理で説明すると~


Ⅲ 熱・気体の分野:
  1.  分子運動と気体の状態方程式 ~気体の状態方程式を分子運動から理解しよう~


Ⅳ 万有引力の分野:
  1.  大砲で人工衛星 ~砲弾の速さを大きくしていくと・・・ ~

  2.  色々な人工衛星 ~人工衛星の軌道はどうなってるの,静止軌道って何~

  3.  仮想の恒星系で遊ぼう ~惑星や衛星を動かして新しい恒星系をつくってみよう~

  4.  3天体の運動  ~3体問題の予測のできない運動を楽しもう~



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▶物理シミュレーションのある外部リンク
math, physics, and engineering のページ(外部)」 :波の干渉などの素晴らしいシミュレーションがあります。
高校物理 CG動画 教材 のページ(外部)」 :高校物理に合わせた素晴らしいシミュレーションや動画教材があります。
高校物理のイメージ教材 のページ(外部)」 :高校物理に合わせた素晴らしいイメージ教材があります。
PhED INTERACTIVE SIMULATIONS のページ(外部)」 :University of Colorado Boulderが提供している素晴らしいシミュレーション教材があります。
HTML5による仮想物理実験室(物理シミュレーション)のページ(外部)」 :遠藤理平氏によるHTML5を用いた素晴らしいシミュレーションがあります。
  2023年11月に,遠藤氏の量子コンピュータに関する講演を拝聴し大変有意義な時間を過ごすことができました。有難うございました。

▶ページ作成者の関連リンク
運動方程式を解くためのアルゴリズム」 :運動方程式を解くために使っている4次のRunge-Kutta法について簡単に説明します。
物理Javaアプレット集」のページへ
パソコン物理」のページへ
私の気まぐれ天体写真」のページへ

▶参考文献・謝辞等
〇田中 賢一郎著 「ゲームで学ぶJavaScript入門 HTML5&CSSも身につく!」(コーディングの参考にさせていただきました。感謝申し上げます。)
〇外部リンクをさせていただいているサイト運営者に感謝申し上げます。コンテンツを授業等で利用させていただいています。
〇本ページの教材を授業等で利用いただいている皆様に,感謝申し上げます。

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