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【62個を追加】HTML5による仮想物理実験室(物理シミュレーション)

文責:遠藤 理平 (2016年10月21日) カテゴリ:TIPS 集(99)仮想物理実験室(268)計算物理学(127)

HTML5による仮想物理実験室(物理シミュレーション)」に62個を追加しました。 全サンプル一覧はこちらをご覧ください。

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HTML5_PHYSICS_r16.zip(2016年10月21日、62個追加)

古典力学

プログラム名説明オススメ度参考
粘性抵抗力と慣性抵抗力の定義とグラフ 空気抵抗力シミュレーション1:空気抵抗力の定義 ☆☆ ウェブページ
1.空気抵抗力シミュレーション(空気分子間衝突:無)&速度・摩擦係数の時系列データ
2.空気抵抗力シミュレーション(空気分子間衝突:有)&速度・摩擦係数の時系列データ
空気抵抗力シミュレーション2:剛体球モデルによる粘性抵抗係数と慣性抵抗係数の見積もり
→ 剛体球モデルでは慣性抵抗力のみで粘性抵抗力は存在しない。
☆☆☆ ウェブページ
1.空気抵抗力シミュレーション(空気分子間衝突:無)&速度・摩擦係数の時系列データ
2.空気抵抗力シミュレーション(空気分子間衝突:有)&速度・摩擦係数の時系列データ
空気抵抗力シミュレーション3:ファン・デル・ワールス力モデルによる粘性抵抗係数と慣性抵抗係数の見積もり
→ 引力が粘性抵抗力の起源。
☆☆☆☆ ウェブページ

物性物理学

プログラム名説明オススメ度参考
六方最密格子とその単位セル 結晶格子構造の一つである六方最密格子の可視化。 ウェブページ
ダイヤモンド格子 結晶格子構造の一つであるダイヤモンド格子の可視化。 ウェブページ
1.単純立法格子
2.体心立法格子
3.面心立方格子
4.六方最密格子
5.ダイヤモンド格子
結晶格子構造の基本構造の最近接結合と第二近接結合の可視化。 ☆☆☆ ウェブページ
1.固有モードシミュレーション
1.フォノン分散関係のグラフ(解析解)
2.フォノンの解析解アニメーション
1原子フォノン(格子振動)のシミュレーション・解析解・アニメーション ☆☆ ウェブ1
ウェブ2
1.フォノンの解析解アニメーション(音響モード・光学モード)
2.フォノン分散関係のグラフ(解析解)
3.第一原子と第二原子の振幅比のグラフ(解析解)
4.フォノンの解析解アニメーション
2原子フォノン(格子振動)のシミュレーション・解析解・アニメーション ☆☆☆☆☆ ウェブ1
ウェブ2
ウェブ3

物理シミュレータ開発のための要素技術

プログラム名説明オススメ度参考
古典ルンゲ・クッタ法(4次の精度)による積分テスト
古典ルンゲ・クッタ法によるニュートンの運動方程式の数値計算
古典ルンゲ・クッタ法(4次の精度)を利用するためのテスト。 ウェブ1
ウェブ2
1.高速フーリエ変換のテスト(矩形関数)
2.高速フーリエ変換のテスト(係数の定義範囲の変更)中心をずらした矩形関数
3.2次元高速フーリエ変換のテスト(矩形関数)ガウス関数
高速フーリエ変換を利用するためのテスト。高速フーリエ変換(FFT)ライブラリの紹介はこちら ☆☆☆ ウェブ1
ウェブ2
ウェブ3
7.静止摩擦力+動摩擦力+空気抵抗力+転がり摩擦抵抗力
重力場中の任意の曲面上を滑りながら転がる剛体球の運動をシミュレーション。 ☆☆ ウェブ7
1.斜面と衝突する場合(回転なし)曲面の場合
2.斜面と衝突する場合(回転あり)(メモ:エネルギー保存則なし)
3.他の剛体球と衝突する場合(回転なし)
4.複数の剛体球と同時衝突(回転なし)重力ありの場合
5.斜面に接触中の剛体球に衝突した場合(回転なし)(メモ:エネルギー保存則を満たすように要改善)
6.他の剛体球と衝突する場合(回転あり)(メモ:エネルギー保存則なし)
7.固定された剛体球に衝突した場合(回転あり)
8.斜面と衝突する場合(エネルギー保存則を考慮して回転による推進力を計算)
9.他の剛体球と衝突する場合(エネルギー保存則を考慮して回転による推進力を計算)
斜面や剛体球同士と衝突する剛体球の運動をシミュレーション。
回転までを考慮した力学的エネルギー保存則を満たす計算アルゴリズムはウェブ・書籍を含めて情報がないため、必要な方にとっては有用。
☆☆☆☆ ウェブ1
ウェブ2
ウェブ3
ウェブ4
ウェブ5
ウェブ6
ウェブ7
ウェブ8
ウェブ9
1.2つの質点がばねで結合された系(ばね自然長0)
2.3つの質点がばねで結合された系(ばね自然長0)
3.2つの質点が自然長が有限のばねで結合された系
4.3つの質点が自然長が有限のばねで縦一列に結合された系(固有振動の可視化)
様々な力による物理シミュレーション1:弾性力による運動 ウェブページ
1.2つの質点が万有引力で引き合う系
2.3つの質点が万有引力で引き合う系
様々な力による物理シミュレーション2:万有引力による運動 ウェブページ
1.2つの電荷がクーロン力で引き合う系
2.原子の古典的描像(陽子が複数の原子束縛する系 → 全然安定しません)
様々な力による物理シミュレーション3:クーロン力による運動 ウェブページ
1.レナード・ジョーンズポテンシャルの距離依存性グラフ
2.2つの粒子がレナード・ジョーンズ相互作用する系
3.多数の粒子がレナード・ジョーンズ相互作用する系
4.多粒子の安定構造へ落ち着くまでのシミュレーション(六方最密充填構造への移行)
様々な力による物理シミュレーション4:レナード・ジョーンズ相互作用による運動 ☆☆☆☆ ウェブページ
1.万有引力+レナード・ジョーンズ斥力
2.万有引力+剛体衝突力
様々な力による物理シミュレーション5:万有引力+斥力(衝突力) ☆☆☆ ウェブページ
結合された剛体球の運動をシミュレーション
様々な力による物理シミュレーション6:剛体棒で結合された結合力 ☆☆ ウェブページ
1.4つの剛体球が剛体棒で結合された系
2.1つの剛体に複数の剛体棒で結合された系
様々な力による物理シミュレーション7:任意の剛体棒で結合された結合力 ☆☆☆☆ ウェブページ
1.2重振り子
2.ニュートン振り子
様々な力による物理シミュレーション8:剛体棒による結合された剛体球+重力の系 ☆☆☆☆ ウェブページ


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