ニュートンの大砲:発射速度で軌道はどう変わる?(万有引力 F=GMm/r²)

分類:-
円軌道速度 vcirc=√(GM/r₀) = -
脱出速度 vesc=√(2GM/r₀) = -
発射速度 v = -
-

プリセット(押すと発射)

発射記録(軌跡は残ります)

重力は惑星中心からの距離rの2乗に反比例する万有引力 a = −GM·r⃗/r³ を、可変刻みのルンゲ=クッタ4次法(刻み Δt ∝ r^1.5)で積分しています。エネルギー誤差を上に表示。

分類:v<v_circ 落下 / v=v_circ 円 / v_circ<v<v_esc 楕円(惑星中心が焦点F₁)/ v≧v_esc 脱出(=で放物線、>で双曲線)。

※前提:空気抵抗なし・惑星は自転しない球。山(大砲)との衝突は無視。発射高度が高いと v<v_circ でも近点距離が R より大きくなり、地表に届かず「発射点が遠点の楕円」になります(物理的に正しい結果を表示)。

数値は地球(R=6371 km, GM=3.986×10¹⁴ m³/s²)として換算。