ガス噴射による引力圏脱出




 万有引力を受けた物体の運動軌跡は,直線,楕円(円),放物線,双曲線のいずれかになります。直線以外のどの軌道になるかは,物体の力学的エネルギーの値に左右されます。
 例えば,宇宙船がある星の周りを楕円運動しているとき宇宙船はその星の引力圏内にあり,この宇宙船の力学的エネルギーは「負」の値になっています。
 ガス噴射等によって加速し,宇宙船の力学的エネルギーを「0以上」にできれば宇宙船は星の引力圏から抜け出すことができます。この場合,宇宙船がその星に最も接近して速度が最大になった瞬間にガス噴射したとき,最も大きなエネルギー増大効果が得られます。逆にこの位置で逆噴射するとエネルギーの獲得量は最も小さく,条件によっては力学的エネルギーを最も大きく減少させることになり,宇宙船はより星に近い軌道を回るようになってしまいます。

 本シミュレーションでは,このような事についてシミュレートできます。






               表示域:      
 

  ガス噴射量:  

  エンジン点火:                  


 
 
 
 

 初速度のx成分        



 初速度のy成分         


 残 像:             表示スピード: (遅) (速)   







操作法:
◎エンジン点火: 「後方噴射」で加速,「前方噴射」で減速,「右方噴射」で左向きに,「左方噴射」で右向きに加速されます。
◎ガス噴射量: 「通常噴射」で燃料は「50」ずつ減少し,「微調整」で「5」ずつ減少します。
◎遊び方: 「引力圏脱出」を試すには,「一発勝負」ということで,燃料制限は「60」で試してみてください。
 理論的には力学的エネルギーが「0以上」,本シミュレーションの場合であれば「Ene ≧ 0 」と表示されたとき,引力圏から脱出できたことを意味します。『宇宙船』は二度と戻ってきません。
 動きが速すぎる場合は,表示スピードを調整してください。ガス噴射のタイミングがとりやすくなります。

  【◎軟着陸にチャレンジ?!…】  星にぶつかる直前の速度 v が「600」以下ならば,衝突時に「爆発」のマークが出ないようにしてあります。これを「軟着陸した(?)」とみなすこととし(←お遊びです(^^)…),燃料制限を「600」として「軟着陸」にチャレンジしてみてください。ガス噴射のタイミングがなかなか難しいです…。どうしてもできない場合は,「無制限」で試してください。

◎初速度設定: スライダー,もしくはプルダウンメニューから選べます。

概 要:

 以下をクリックしてください。
   概要:引力圏からの脱出要件