数値計算実習課題

名前 坂本花菜

担当情報実験機 joho04



<その1>

▽ tex ファイル

▽ texファイル訂正版

▽ pdf ファイル

▽ pdfファイル訂正版

<参考資料>

*LaTeXコマンド集
*TeXの使い方と書き方
基本的な書き方・コマンドの使い方を参考にしました。
*TeX Wiki
TeXについて理解するのに参考にしました。
*LATEX数式コマンド
数式に用いる記号のコマンドを参考にしました。
*TeX入門
PDFファイルに変換する際に起こる文字化けを解消するのに参考にしました。

<共同作業者名>

大田百合菜・佐藤緩奈

<工夫したことや感想など>

まず、TeXの使い方に慣れるまで時間がかかりました。使うコマンドが多く、また半角でないだけで読み込んでもらえなかったりと始めはかなり苦戦しました。端末でエラーとして出される英文も分からないものばかりで、ウェブで検索しながら行っていくとだんだん楽しくなって、出来上がりはすごく綺麗になっていて感動しました!!

<その2>

▽ 実習の目的

中心星や惑星の質量を変化させ、どのような軌道を描くか考察する。
また、粒子の初期位置や初速度も変化させてみてみる。

▽ 軌道図

*軌道図1
*軌道図2
*軌道図3

▽ 初期条件など
*軌道図1初期条件
質量比のみ変化させた。
*軌道図2初期条件
質量比・粒子の初速度・初期位置を変化させた。
*軌道図3初期条件
質量比・粒子の初速度・初期位置を変化させた。

▽ 図についての考察

*軌道図1
太陽ー地球の質量比で実行したため、禁止領域が太陽・地球間の中心あたりから始まっている。粒子は綺麗な円運動をする。

*軌道図2
太陽ー海王星の質量比で実行した。粒子の初速度をx,y方向ともにゼロとして変化させたところ、太陽・海王星からの斥力・引力のみで運動することが分かった。また、速度がゼロとなる所まで離れると、万有引力により加速度を与えられ戻ってくる。この距離が一定に保たれるので粒子の外側は綺麗な円を描いている。今回は外側の円を描くため終了時間を長くとった。

*軌道図3
太陽ー月の質量比で実行した。y方向にのみ初速度を与えて粒子を運動させたが、目玉のような図を描いた。もう少し終了時間を長くとると禁止領域の中に粒子の軌道が同じ程度の幅で現れてくると予想される。

<参考資料>

*理科年表23年度版
太陽系惑星の質量を調べるのに用いました。

<共同作業者名>

大田百合菜・佐藤緩奈

<工夫したことや感想など>

とくに計算などはせずに粒子の初速度や初期位置を変化させていくつか軌道図を描きました。初速度を失った粒子が惑星からうける力のみでどのように運動するのか?、初期位置を遠くに置くと粒子は2天体の間を通る軌道を描くのか?など楽しみながらプログラムを書くことができました。軌道図3のような少し変わった図が描けたときはうれしかったです。実際にラグランジュ平衡点などを計算するともっと変わった軌道図が描けそうなので試してみたいです。