数値計算実習課題

佐伯 拓郎

joho 04

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その1

tex ファイル

pdf ファイル

参考資料

LaTeXの使い方

TeXの使い方全般に関して役に立った

箕浦 舞さん レポート

問題そのものの解き方の参考にした

お世話になった人

羽山遼さん

TeXファイルをコンパイルする際に日本語部分が消えてしまう問題の対処に協力してくれた

工夫したことや感想など

前回のレポートは他人のレポートを少し改造しただけだったが、今回はできる限り自力でやってみようと思い、早くから取りかかった。
しかしすぐに、texファイルをdviファイルに変換すると日本語が消えてしまうという問題にぶち当たった。
主に土曜日に作業していたということもあり、近くに質問できる人もおらず、時間だけが過ぎていき、結局ぎりぎりの提出になってしまった。
工夫した点としては、問題番号を表示させるのにenumerate環境を用いた点が挙げられる。
この環境を使うと、問題番号が表示されるだけでなく、番号以降の文章が少し右寄りに表示されて文章の切れ目が分かりやすくなるという利点があると思う。
また、解答のPDFファイルに問題文を載せることで、問題設定や文字の定義が明確に伝わるように配慮した。

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その2

実習の目的

惑星の質量や初期位置を変えたら、軌道はどうなるか調べる。

惑星の軌道図

図は上から順に、安定な軌道、不安定な軌道、どちらとも分類し難い軌道を表している。
なお、赤が太陽、黄緑が木星、青が土星である。

表から以下のようなことが読み取れる。

1.xp(3)が1.10以上のときは、factorが大きくなるほど軌道が不安定になり、xp(3)が大きくなるほど軌道が安定になることがうかがえる。
2.xp(3)=1.01のときは、factorと軌道安定性の間にどのような関係があるのか分かりづらい。

まとめ・考察

上記1.は、木星-土星間の引力に比べて、太陽との引力が卓越している方が、軌道が安定するということを意味していると思われる。
木星や土星から太陽までの距離に比べて、木星と土星の距離は大きく変動するので、木星-土星間の引力も大きく変動する。
そのため、太陽との引力に比べて、木星-土星間の引力が無視できないほど大きくなると、惑星は不安定な軌道を示すのであろう。

2.は、2つの惑星の初期位置が近すぎ、2つが一体となって運動するなど、他の場合とは切り離して考えないといけない事情があるからではないかと推測される。

お世話になった人

山本祐大さん

数値計算に使うプログラムの"??????"部分の式を教えてもらった。

羽山遼さん

gnuplotで描いたグラフをweb上に掲載する方法を教えてもらった

工夫したことや感想など

このレポートでは、授業中に行った実習3よりも劇的に、factorやxp(3)の値を変えていったらどうなるか調べた。
なるべく多くのことが読み取れる表を作ろうとしたつもりだが、xp(3)=1.01に関してはあまり読み取れる事柄がなかった。
あまり読み取れる事柄のないパラメータではあったが、他では見られないような軌道が描けたりして、楽しむことはできた。
ゆっくりと作業ができたということもあり、今回はいろいろなことを試すことができ、楽しかった。
きっと、今後も数値計算をする機会があると思うので、いろいろと試せたことは今後にもつながるだろう。
いつか再び計算機を使うその日まで、このレポートを作る上で得たノウハウを忘れないようにしておきたい。