プログラミングを必要としないExcelだけで作れる物理シミュレーション(Physical Excel simulation)で、
現在 171本+5 をフリー公開中。2021.11.11 物理シミュレーション一覧(PDF) 2020.2.18 記
Excelファイル をダウンロードしても下のようなピンクの警告バーが出て動きません。
ピンクの警告バー「セキュリティリスク/マクロの実行をブロックしています。」が表示されたときは
「マクロを有効にする方法」を見てください。
Google スプレッドシートでの共同編集はやっていませんので各自Downloadしてからお使いください。
タイトル名をクリックするとダウンロードできます。
・・・・・・・・ 基 礎 Basis ・・・・・・
● 作動しないとき・・・ダウンロードしても正常に作動しない場合の対処法。
The way the case which doesn't normally operate handles even if it's downloaded
● Timer基本形(Timerbase)・・このシミュレーションに使っているTimerを整理し、わかりやすくしたもの。(2018.11.19修正)
ループを含んでいるので作り間違えると暴走することがあります。そんなとき「暴走」を
止める方法をご存じない方はぜひとも「強制終了の仕方」を見てから作成してください。
● 3軸回転の基本(104)・・・角度を変えて事象を観るために座標を回転させる方法。 (2015.2.6 追加)
3 axial rotation fundamental form(104)
● 回転座標の基礎(120)・・・3軸回転の基本では説明が不十分と思い変換式も含めた解説をつけたもの。 (2017.10.3追加)
Basis of rotating coordinate(120) 動画
● 運動方向に向きを変える(111)・・・運動方向に向きを変ながら運動物体を作る方法の解説編。 (2017.12.29追加)
The direction is changed to direction of motion(111) 動画
● For~Nextを使ったTimer(159)・・・Do~LoopではなくFor~Nextを使いTimerを作ってみた。暴走の心配が無くVBA
Timer using syntax [For~Next](159) は理解しやすい。 (2019.12.10追加)
● 超簡単自動Timer(164)・・・最近多用している「超簡単な自動Timer」を紹介します。色々な機能を全てCutしVBAもシンプル
Super easy Timer(164) なものです。開発タブからVBAエディタを使い覗いてみてください。
★★★(2020.2.18追加)
・・・・・・・ 力 学 1 Dynamics 1 ・・・・・・・・
ギャラリーの力学1へ(別Window)
1.自由落下と斜方投射(1)・・・・・・・・ 惑星間の自由落下の比較。モンキーハンティング 他
Free fall and oblique projection(1)動画2 ★ 2019.11 改良 惑星間の斜方投射の比較 と 手動機能 を追加しました。
2.放物運動(投射バウンド)(2)・・・・・・ ヒ゛ルから放射されたホ゛ールが摩擦のない地面でバウンドする様子。
Bound of a projected object(2) 17はそれを分かり易く作ったもの。18は床との摩擦を考慮したもので見る価値あり。★
3.気球,飛行機,台車のコラボ(44)・・・・・投げ上げ、水平投射、斜方投射の説明に使用。★ 2019.11改良版UP!
Costarring of a balloon, an airplane and a cart(44) 動画
4.振り子の切断(3)・・・・・・・・ ・・・振り子から切断された球の落下の様子(エネルキ゛ー保存 実験用)
5.ミサイル迎撃(43)・・・・・・・・・・・問題の質問の説明のため作成。(地表付近単純モデル)2016.11ミサイル迎撃風に修正。★
6.斜面からの斜方投射(51)・・・・・・・・問題集の検証のため作成。 2019.16修正版UP!
Oblique projection from a slope(51)
7.加速台車からの斜方投射(52)・・・・・・問題集の検証のため作成。
Oblique projection from an acceleration cart(52)
8.垂直抗力と摩擦(55)・・・・・・・・・・摩擦が状況で変化する様子を表現した。 2019.12.22操作簡素化で使いやすく修正した。
Normal reaction and friction(55) ★★
9.たわむ板(57)・・・・・・・・・・・・・たわむ板を使い垂直抗力の発生メカニズムを誇張表現したもの。
10.糸でつながれた2物体(62)・・・・・・ 糸でつながれた2物体の運動。3パターン解説付き。2019.12.23摩擦のあるときも加え
2 objects connected by thread(62) 大幅に改良し使いやすくなりました。★★★
11.親子亀-2(30)・・・・・・・・・・・・滑る台上に置かれた物体の運動。問題説明用。凝りすぎで遅い!
Turtle of children riding in the back(30)
12.モーメントの釣り合い(76)・・・・・・・・・2014年センター問題を見て作ってみたが、修正が必要。2020.1.01力のベクトル図や解説
The balance of the moment(76) などを加え大幅に改良し授業で使えるようにしました。★★
13.空気抵抗のある物体の運動(83)・・・・ 自由落下の終端速度や水平到達距離の変化を再現できるが、発展性が無く面白みが
Movement of an object with air(83) ない。 2020.1.5大改良 計算速度のUP、初速と最大到達角の関係を+ ★★★
14.閉じ込められた気体(88)・・・・・・・ ピストンに閉じ込められた気体を、定積、等温、定圧変化させ、各過程でのW、Q、⊿Uの値
Gas in the piston(88) の変化を観る。2014.5.09 2020.1.7 改良 イメージボタンを付け操作性をUP★★
15. 力エネ保6種運動比較(91)・・・・・・ 力学的エネルギー保存で同じ速さになる6パターンの運動の違いを観る。2014.6.13
Comparison of movement of mechanical energy preservation(91)
16.箱の中で弾むボール(136)・・・・・・・なめらかな箱の中で水平に投げられたボールの衝突の様子を再現。★★★ 2018.02.25
The ball which bounces in a box(136) 動画 (136e-1)
17.床に弾むボール(137)・・・・・・・・・2「放物運動(投射バウンド)」と同じだが、衝突時の切り替えを分かり易い作成方法に
The ball which bounces on a floor(137) 動画 した。★ 2018.02.28
18.スーパーボールの動き?(145)・・・・・スーパーボールの予測不能な動きを回転を考慮しないで再現できないかチャレンジして
Movement of a Super ball?(145) みた作品。衝突の瞬間での仮説を立て作成した。★★ 2018.08.28
19.電車のつり革(153-0)・・・・・・・・・2019年度センター物理第4問目を見て作成したもの。電車のようなデジタル加速や自動車
Strap on the train(153-0) のようなアナログ加速が可能で、υーtやχーtグラフ及び各力のベクトル図や観察者の考え方
が表示できる。★★ 2019.01.22
20.釘に引っかかる重り(155)改良版・・・・・2019年度センター物理第4問ーBを見て作成したもの。この動きは時間関数にするのが難
Weight that could get caught in the nail(155) く、積分法を使いそれを微調整して再現してあります。
動画3 釘の位置を変えることによって釘を中心に円運動したり、途中で糸がたるみ斜方投射運動に
変わったりします。一部未完成部分があります。 ★★★ 2019.02.01
21.空飛ぶスプレー缶(157)・・・・・・・ 近くの公園に時折投げ捨てられるスプレーカンがどこから飛んできたのかをその落下位置
Flying spray cans(157) (container) からシミュレーションしてみたもの。目安を知るために止む無く作ってみたものです。
動画3 2019.03.05
22.浮 沈 子 2020センター(160) ・・・・・・ 2020センターの第5問にパスカルの原理ではなく水温を上げ下げしてすることで伏せた
Cartesian diver(160) 動画2 器が浮いたり沈んだりする「浮沈子」が出題されていました。
シミュレーションではまだ取り扱っていなかったので作成してみました。シャルル変化が微小
なので変化を拡大して表現しました。沈めて浮かせるまでの1サイクルを水温変化の
をスピンボタンだけで再現しています。解説用として授業でも使えます。
どうもこれが最後の作品になりそうです。★★ 2020.01.22
23.ベルヌーイの定理(161) ・・・・・・ ベルヌーイ定理を使った流体力学は50年位前には高校の物理の授業で扱っていまし
Bernoulli's theorem(161) 動画2 たがそれ以後現在に至るも全く扱わなくなってしまいました。多少難しい面もありま
すが高校の理系進学者には教えて置いた方が良いと思っています。
そこでシミュレーションにしてみることにしました。断面と流速、流速と圧力の関係が
視覚的に分かるよう作りました。 ★★ 2020.02.02
24.斜方投射三次元版(165) ・・・・・・ 斜方投射された物体の動きを、回転座標を使って三次元空間的な表現にし
Three-dimensional Oblique projection たもので、作成手順はYouTubeでも紹介しています。回転座標に興味のある方は
動画3 是非ご覧ください。その時作成したアプリです。 ★★ 2021.09.13
25.太さのある釘に巻き付くおもり(170) ・・・・・・ 太さのない釘に巻き付くおもり(157)で3つのパターンを再現
Weight that could get caught in the nail(170) し紹介しましたが、今回は釘に太さがある場合についてのみ再現を試みま
動画3 した。
釘に巻き付いてからは段々と半径が短くなっていき、それに伴い回転の
角速度が速くなっていき最後にはおもりが釘にくっついて止まるでしょ
う。それを角速度保存を使って再現してみました。
厳密にいうと、鉛直方向の円運動は登る向きの時と下る向きの時の角速
度は違いますが巻き付く前の前半のように半径が変化しない場合はほぼ
再現できていると思いますが巻き付いているときは再現できていませ
ん。今後の課題です。また、角運動量は保存は現在高校では扱っていな
いそうですね。 ★ 2021.11.04
26.鉛直面内の円運動(171) ・・・・・・ 鉛直面内で回転する棒付の振り子の回転の様子の再現を試みています
Circular motion in the vertical surface(171)が、作っているうちに面白みが薄れてしまいました。
登り方向と下り方向の角速度の微妙な変化があまり顕著に表現されない
ので嫌気が差してきました。焼きが回ってきたようです。
2021.11.13
・・・・・・・・ 力 学 2 Dynamics 2 ・・・・・・・・
ギャラリーの力学2へ(別Window)
1.円運動と単振動(7)・・・・・・・・・・等速円運度と単振動の関係 (あまりよくない!)
Comparison of movement of mechanical energy preservation(7)
2.台車のバネ連結(21)・・・・・・・・・バネ連結された台車の運動の様子 (問題解説用) おもしろい!★
The cart connected by a spring(21) 動画
3.台車上をすべる物体(22)・・・・・・・ 台車上を台車の内壁に衝突しながら滑る物体の運動☆ (問題解説用)
An object is slippery on the cart(22)
4.地球のトンネルと単振動(32)・・・・・ 入試問題解説用。地球の描画が難しい。★
The object which fell in a global tunnel(32)
5.ベルトコンベア上のばね振り子(33)・・ 入試問題解説用。まあまあかな。 動画3
Spring pendulum on the belt conveyor(33)
6.重力によるエネルギー(63)・・・・・・ 重力の近似値の比較をしてみただけ。 あまりおもしろくはない。
7.惑星運動(楕円運動)(6)・・・・・・・・ケプラーの法則(あまりよくない!)
8.万有引力による運動(積分法による)(75)・ 新! 楕円・双曲線・円運動。初速を変えると変化していく。 2013.11.23 作成途中!
9.太陽引力圏内の惑星の運動2(65)・・・・万有引力の位置エネルギー図形と惑星の運動をイメージさせるため作成。簡易モデル。
Movement in a planet in the sun gravitational field(65) 視点角度を変えられ、出来よい。★
10.三角台上の物体(20)・・・・・・・・・ 滑る三角台上に載せた物体の運動の様子(問題解説用)
On the stand of triangle,object slid(20)
11.円筒内側を滑る物体の運動(4)・・・・・遠心力と垂直抗力 (問題集解説用)
Inside the cylinder,object slid up(4)
12.円形斜面を滑り落ちる(64) ・・・・・・問題をイメージさせるため作成。 2019.12.25慣性系と非慣性系に分け表示できるように
Inside the cylinder,object slid down(64) し大幅に使いやすくなった。★★★
13.倒立円錐形内側に投入された物体(69) ・・新! 倒立円錐形内側に投入された物体運動の様子を表現したいと作り始めたもの。
The handstand conical inside,thrown object(69) 中心部に落ち込んだときの表現に問題がある。ご意見を!2013.9.05
14.倒立円錐形内側に投入された物体-2(69-2)・ 新! (エネルギーグラフ付きを追加)・・2013.9.9
The handstand conical inside,thrown object-2(69-2) 動画
15.球殻内に投入された物体-(エネグラフ付き)(70)・新特別な状況で不適切な動きをしますがおおむね良好の未完成修正中の作品。
The object put in the spherical shell(70)動画 動画3 積分法使用2013.9.14
16.大きさのある2球の衝突(5)・・・・・・平面上での運動量保存の法則
2 balls of collision with the size(5)
17.立方体内の分子運動(8)・・・・・・・・分子運動論用其1(壁への力積)
Molecular motion in the cube(8) 動画
18.球体内の分子運動(9)・・・・・・・・・分子運動論用其2(壁への力積)
Molecular motion in the sphere(9)
19.容器からもれる水(19) ・・・・・・・・水圧の変化と飛び出す水の初速度の変化を見る★ 動画3
The water which leaks from a container(19)
20.リング付アトウッド(78) ・・・・・・・2014センターで出題されたもの。AとBの質量が異なる場合も含め表現した。★
21.斜面バネ付き振り子(79) ・・・・・・・典型的な問題。χ軸上以外のところで放した時の振る舞いがおもしろい。★
Pendulum with a spring on the slope(79)動画2
22.斜面アトウッド(80)・・・・・・・・・吊るされた2物体の一方がなめらかな斜面上に置かれている場合について積分法を使い
Slope Atwood(80) 動画 物体の近似的な振る舞いについて記述してみた。作成方法についてもSheet2に記述して
みた。★
23.倒れる棒(90) ・・・・・・・・・・・・太さ一様の棒と、同じ質量の重りをつけた極めて細い棒を倒した時の違いを
The stick which collapses(90) 表現し、慣性モーメントの概念と蝶つがいにかかる力の変化を観るために作成してみた。
24.ハーフパイプ(92) ・・・・・・・・・・傾斜をもつハーフパイプ内面を滑り落ちる球の運動の様子を表現した。円内側をすべる
Half pipe(92) 運動は「積分法」で表現したので⊿tが大きいと運動誤差が大きくなってしまう。
2020.1.11 不具合が有るので0から作り直しました。運動の概要を知るには良い。★
25.楕円歯車の組み合わせ(93) ・・・・・・2つの楕円歯車をかみ合わせ一方を等角速度で回転させたときの様子を再現し確かめ
Combination of elliptic gear(93) 動画2 たかったので作成してみた。
26.棒を通したリング(95) ・・・・・・・・水平に置かれた滑らかな棒に通した環をある高さから一定の速さで引く時の環の動き
Ring through a stick(95)動画2 など。劇的ではなく見栄えがしない。
27.穴から落ちる鎖(96) ・・・・・・・・・ある高さに置かれた水平な板の穴から鎖が落ちる様子を再現してみた。
The chain which falls from a hole(96) 穴を離れた鎖の加速度変化等を確認できる。★
28.回転リングに通された環(97) ・・・・・・直径を軸として回転できるリングに環を通して回転した時の様子を再現してみた。
The ring shown into rotating ring(97) 質量の違う2の環を用意できその違いを確認できる。2020,1,13 力ベクトル追加
29.棒連結3球のバネ振動(99) ・・・・・・棒の左右には同じおもりを、中央にもう一つの重りを付け、左右の重りは同じ強さの
Spring vibration of 3 balls connected by a stick(99)動画2 バネで床に固定してある。これに変位を与えたときの各重りの動きを再現し
てみた。 その動きは結構面白い。2014.7.9 ★★
30.減衰振動(100)・・・・・・・・・・・・クーロン摩擦による減衰振動と粘性摩擦による減衰振動の違いを表現したもの。
Attenuation vibration(100) クーロン摩擦では振動中心が往路と復路でズレながら振動するように仕上げられなかった
ことが残念。デジタルでの表現には限界があります。2014.7.21
31.黄道と日照(102)・・・・・・・・・・・日ごとに変わる太陽の高度や日照時間の様子を天球の黄道上を回転する太陽モデルで
The ecliptic and the sunshine(102) 再現したもの。3次元で視角を変えて観察できるようにしてある。Activeコントロールで
なく、フォームを使用してみた。2015.1.17
32.日照変化(103)・・・・・・・・・・・・4枚の障壁による任意点における日陰の変化していく様子を再現できると同時に、日々
Sunshine change(103) 変化していく日照時間の様子を最大112日分表示できる。現実に近く、実用性のある簡易
アプリケーションです。2015.1.30
33.地球の公転と月の公転(105)・・・・・・太陽の周りを公転する地球の周りを公転する月の様子を描いてみた。月の公転面の傾き
Global revolution and Moon revolution(105) は再現したが、その日付けの月の位置は初期設定してないので不正確です。初期位相を入れ
てやればそこそこ正確に動くはず。2015.2.10
34.コリオリの力(106)・・・・・・・・・・ターンテーブル上の観測者の観る直進物体の見かけの運動の様子を再現してみた。
Coriolis force(106) 動画 転向力の説明で教科書に必ず掲載されているが、言葉では説明しづらい現象なので補助的に
使用すると効果的。2015.2.21
35.緯度による回転(107)・・・・・・・・・高校2年の7月、地学の授業で出てきた「ω’=ωsinφ」という、緯度によりその地点
Revolution by latitude(107) の回転角速度が変わることを、担当のベクトル成分の説明だけでは全員イメージができなくて
イメージできるよう説明してくれることを要求したことがあった。担当者はその場では説明
できず、出身大学に行き、夏休み明けに再度説明してくれることを約束したが、結局皆が納得
できるような説明はされなかった。この現象はイメージしづらく、現在でも分かっている人に
はイメージできても分からない人にはイメージできない解説書がほとんどのようにおもう。
2015.2.28
36.地球を焦点とした楕円軌道(前篇)(116)・・北朝鮮のミサイルが飛び交っている昨今ですが、地表から発射され地球を焦点とした
The oval movement which makes the earth center a focus-1(116) 楕円軌道を描いて飛翔する物体の到達距離Sと最高高度hから発射
速度と角度を求めるシミュレーションです。 ミスがあり9/15に消去した物の前半部分
です。 32btで3分位時間のかかるものです。2017.9.23 Win10では30秒程度
37.地球を焦点とした楕円軌道(後篇)(117)・・入力された発射初速度υ0を元に、地表から発射され地球を焦点とした楕円軌道を描いて
The oval movement which makes the earth center a focus-2(117) 飛翔する物体の到達距離S、最高高度h、発射角θを求めるシミュ
レーションです。ミスがあり9/15に消去した物の後半部分です。32btで3分位時間のか
かるものです。 2017.9.25 Win10では30秒程度
38.地球を焦点とした楕円軌道(連動篇)(118)・・sheet1で入力された到達距離Sと最高高度hから出てくる発射初速度υ0を元に、
The oval movement which makes the earth center a focus-1+2(118) sheet2ではその初速度で発射された飛翔体の発射角θと到達距離S
の関係を求めるシミュレーションです。 2017.9.27
39.地表の2点間の地表距離(119)・・・・・射程●●Kmで発射されたミサイルはどの範囲に飛ぶかが知りたくて作成したもの。
The surface of the earth distance between 2 spots in the surface of the earth(119) 地球儀上での視覚的検証ができるよう工夫して
みました。座標回転をつかっています。2017.9.30
40.人工衛星の軌道8の字軌道(121)・・・・・・みちびき4号機はどうして8の字を描いて飛んでいるように見えるか。その解説用にと作って
Orbit of an artificial satellite(121) みました。(子午線北向きに発射したもののみ)★結構面白い!2017.10.11
41.準天頂衛星の軌道(122)・・・・・・・ 面積速度一定で楕円軌道上を動く衛星の動きを再現したもの。非対称8の字や涙型軌道も
Quasi-zenith orbit Michibiki-4(122)動画 再現できる。軌道面は変えられほぼ実際のものがみられる。出来は良い。でも北朝鮮の
ミサイルの精度向上にも寄与してしまうのかな? ★★★!2017.10.21
42.無題(123)・・・・・・・・・・・・・・ ただ何となく「どうなるのかな?」と思って作ってみただけの作品。2017.11.吉日
43.黄道上の惑星の動き(124)・・・・・・・惑星は順行、留、逆行をしながら黄道付近を移動していきます。この現象を再現したもの。
The planetary motion seen from the earth(124) 各惑星の軌道面はほぼ同一面なので、黄道位置や公転面を傾けて見やすくできます。
出来は良いほう。★!2017.11.4
44.惑星との合と衝(138)・・・・・・・・・上の前作↑を分かり易く作り直したもので、地学の授業にも使えるよう工夫しました。
Conjunction and Opposition and meeting cycle of planet(138) また、会合周期や合・衝などの現象説明にも利用できます。
出来は良い。★★!2018.4.16
45.ビリヤード(144)・・・・・・・・・・・大きさのある2球の衝突で、e=1の場合については力学2-(15)で紹介済みですが、今回
Billiards(144) 動画 はe<1についても対応できるようにした。出来は良く利用価値あり。★★★!2018.6.30
46.太陽の動き天球(149)・・・・・・・・ 天球上での太陽の動きとエネルギー量が緯度や時間帯によってどのように変わるのかをシミュー
Movement in the sun on celestial sphere(149) レションできるものです。季節や緯度によって太陽の動きがどのように変わるのかが理解で
きます。小中の理科でも利用できます。★★★!2018.12.15
47.太陽光パネルの最適角度(150)・・・・・ 太陽光パネルハのは角度を適切に管理すれば発電効率は飛躍的にUPする。緯度による年間を
The most suitable angle of the sunlight panel(150)動画2 通した最適固定傾角や月ごとの最適傾角が検索できます。適切管理による発電
効率がどのように変化するかも確認できるすぐれものです。これは太陽が等速円運動している
と仮定して作成されているので、数値はあくまでも目安値です。 ★★★!2018.12.16
48.自動追尾型太陽光パネルData(151)・・・・ 太陽光が常にパネルハに垂直に照射するためには刻々変化した行く太陽の方位と角度を追尾する
Automatic tracking type solar panel(151) ようにすれば良いが、そのDATAを取得する機能を前作に付加しました。(太陽を等速円運動
としての計算で、PC機能上1ケ月単位です。)「パネル切替」ボタンで固定パネルの時と切り替え
られるようになっています。 ★★★★!2018.12.18
49.太陽炉の集光鏡(152-3)・・・・・ ・・・ 太陽炉の集光鏡は太陽の位置の変化に合わせどのようにコントロールすれば良いのかを
Focusing mirror of the solar furnace(152-3) シミュレーションシテンしてみました。太陽光パネルと違い、鏡の反射光が常に太陽炉に向くようコント
ロールするのは結構難解な部分がありてこずりました。11月下旬に構想を練り、出来上がる
過程で149~151の3本を作ってから本格的に取り組みました。まだ黄道設定は正確ではあり
ませんがとりあえずUPしました。 今後修正予定です。
鏡の角度コントロールの過程がシミュレート出来でき、どのようにコントロールするのかを
理解するのに役立つとおもいます。出来はまあまあかな。 ★★★★!2018.12.25
50.支柱間のロープ(158)・・・・・ ・・・ 支柱間に貼られたロープ各点の水平方向にかかる力はどこも等しいとして支柱間の距離と
Rope stretched between the mounting posts(158) ロープの長さによりどのようなカーブを描くのかを再現するとともにロープ各点にどのような
力が作用しているかを再現してみました。前提が正しいのか確信が持てない「自信のない作品」
です。とりあえずUPしてご意見を待つことにします。よろしく!
・・・・・・・ 波 動 Wave motion ・・・・・・・・
ギャラリーの波動へ(別Window)
1.Waveマシン 2003(24)・・・・・Waveマシン風での反射、定常波、屈折 ウエイフ゛マシン-2-3」のほうがよい!
2.ウエイブマシン-2-3(39)・・・ ・Waveマシン風での反射、定常波、屈折 (実験用)よい★!
3.ばねの縦波 ver2.6(23)・・・・ ・縦波の媒質の様子と縦波の定常波の様子。おもしろい!★
Longitudinal wave of a spring ver2.6(23)
4.バネの縦波(new)(108)・・・・3 を見やすく操作しやすく作り直しました。!★★
Longitudinal wave of a spring new(108) 動画
5.波面と素元波(31) ・・・・・・・・ホイへんスの原理説明用。必要テ゛ータが多い割に表現が貧弱?2019.12.8 一寸改修
6.波の屈折(波面・素元波)(10)・・・ 素元波を使った屈折波面の説明用 2019.12 大幅に改良した。説明用に良い!★★★
Refraction of a wave and Motonami(10) 動画2
7.反射波の書き方 2.0(25)・・・・・線対象や点対称のイメージを表現したもの。表現に凝った。★
The way to draw a reflective wave(25) 動画
8.合成波・干渉(斜め放射波 )(12)・・干渉条件式の説明用
Associated wave and interfacial wave(12)
9.定常波とうなり(11) ・・・・・・・・・・・同一振動数での定常波と違うときの「うなり」の説明。「うなり」はよい★
Standing wave(11) 動画2 2019.12.2 大幅に改良した。説明用に良い!★
10.波紋・干渉・ドップラー(13)・・・2013.11.18に初版UP 2019.11.27改良版
Ripple mark, interfacial wave and Doppler effect(13)動画2
11.干渉図(動円の交点)(26)・・・ ・平面上での干渉縞の描かれる様子。干渉条件説明用 2019.12.8 改良し説明用に大変使い
The circular point of intersection where the radius changes(26) 動画2 やすくなった。★★★12.干渉との併用を推奨
12.干渉Ver2.3(27)・・・・・・・ ・水面上での干渉縞の様子と水面の断面。よい! ★★2019.12.8 修正し見やすくなった。
Interference phenomena of a wave(27) 動画
13.散乱・回折・反射・屈折(28)・・・ホイヘンスの原理と波の諸現象の様子。 2019.12.8 拡張子をXlsmに変換。一部修正
Scattering, diffraction, reflection and refraction(28)
14.水面波モデル(38)・・・・・・・・実際の水面波のモデル。媒質円運動表現と波形。★ 2019.12.10 修正
15.平行波の屈折.反射(40)・・・・・ 立体表現による水面波の平行波の反射と屈折 ★ 2019.12.10 ボタン改良・調整
Refraction and reflection of a parallel wave(40)
16.円形波の屈折.反射(41)・・・・・ 立体表現による水面波の円形波の反射と屈折 ★ 2019.12.11 ボタン改良操作性向上
Refraction and reflection of a circular wave(41)
17.ドップラーベルトコンベアー(77)・・・・2014センター問題を作ってみた。波長の変化と鳴る時間の変化がわかる。よいかも!
Doppler belt conveyer(77) 動画2 2020.1.3大幅に改良し十分授業に使えます。★★★
18.マグカップコーヒー(112)・・・・ カップに注がれたコーヒーに振動を加え続けるとコーヒがこぼれる事かある。2017.1.10新規!★
19.多重波源による合成波形(113)・・ 最大4波源による合成波形を走行線方式で立体的に表示してみた。期待したほどの変化はない
Associated wave made of much wave source(113) 動画
20.円形波源による合成波形模様(114)・円形に30°間隔に配置された波源の作る合成波の変位の変化を4万画素で色分けして出来
Associated wave by a circular wave source(114) きる模様。 新規!きれい!★
21.水面波モデルⅡ(135)・・・・・・14水面波モデルのリメイク。1000ポイントの動きで表現。富嶽三十六景を作りたくて新規!
22.複数波源による合成波(140)・・・複数の異なる振動数の波源による合成波形は場所により異なるのではないかと作ってみたもの。
Synthetic corrugation(140) 音では音色が違って聞こえる。新規!
23.円形バネを伝わる縦波(162)・・・円形のバネの一点を縦方向に振動し続ける時は円の反対側の点を節とする定常波が出来そうですが、
Longitudinal waves traveling through a circular spring(162) 今回は円形のバネを1方向に伝わる縦波についてのみ注目してみました。
1方向に進んだ波は1周後進行波と重なります。周回遅れの波は円の半径により位相差を生じていますがこれが進行波と重なるとどうなるのか。
位相差が0ならば強め合ういます位相差がπならが弱めあいます。これらがどのように見えるのか? 動画2
2020.2.15 バカらしいが面白い!★★
・・・・・・・・ 音 波 Sound wave ・・・・・・・・
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1.水面波・音の屈折(68)・・新! 波の速さが徐々に変化する媒質中での波の屈折の様子を表現したいと作り始めたもの。力作である。
Refraction of a surface wave and sound(68) (例、音の屈折や海岸付近の波面)2013.9.02★ 201912.26 調整改良 ★★
2.おんさ(67)・・・・・・・おんさから出る疎密波の様子を表現し、よく質問のでる縦置きおんさにつながれた弦の振動の様子を
Tuning fork(67) 再現したつもり。おんさと弦の動きをT/8 ずらして表現してみた。2019.12.247改修 ★
3.弦の定常波ver3(46)・・ 弦の定常波の実験に沿って作成。良い!★ 2019.12.13 修正するも重り変化の3倍振動が修正
Standing wave of a handle(46) 動画 しきれていない。原因究明中
4.気柱の共鳴(45)・・・・・気柱の密度の変化を見せるために作成。縦波の定常波★ 修正版2019.12.12 自動Timer付加・修正
5.斜めドップラー効果(84)・・観測者から少し離れた左右に伸びる道路を走り抜ける救急車の音を再現した。修正版2018.10.31 UP!
6.円運動ラジコン飛行機音(110)・・半径10mの等速円運動するラジコン飛行機の発する音の変化の様子を再現したもの★★ 2016.12.26
The tone of the revolved radio control airplane(110)
7.うなりと合成波(126)・・・3波の合成もでき、2波合成ではうなりを表現できる。わかりやすい。2018センター物理基礎★ 2018.1.17
Growl and The composite wave(126)
8.斜め反射波との干渉(132-0) or(132)・・波源に対する観測位置で「干渉」するか「うなる」か。設定の正しさは不明
Interference phenomena of reflective wave from the slanting back(132-0) 2017京大'17物Ⅲ(4)??? 2018.2.7
9.斜め反射波との干渉Ⅱ(133)・・パルス波を使い反射波と合流した瞬間を捉え波源前後での干渉の違いを正確に表現した作品。
Interference phenomena of reflective wave from the slanting backーⅡ(133) 2017京大'17物Ⅲ(4)★★★2018.2.10
10.音波を見る(134)・・・・・・・・・平面に広がる音波の干渉時の各点の媒質の動きを2500ポイントの動きで表現した作品。
A sound wave is seen(134) 134ドップラー付 2021/10/7
11.音叉周りの空気を見る(146)・・・・音叉による干渉で周りの空気が粗密波として分かり易く表現されている。5200ポイントで
Aerial movement around the tuning fork(146) 動画 見やすい。★★★2018.11.10
12.部屋の中の反射音の様子(147)・・・・囲まれた壁からの反射音による干渉の様子を空気が粗密波として分かり易く表現されている。
The state of the reflective tone in the room(147) 5200ポイントで作成してある。四角な部屋での音の干渉の様子が再現できる。
★★★2018.11.23
13.Beepで遊ぶー1(166Beep)・・・・・・・・Beep機能を使い簡単な楽譜を入力し演奏を楽しむお遊びソフトです。音楽の勉強にも
Enjoi with Beepー1 (166Beep) なります。 動画3 2021.9.19
14.Beepで遊ぶー2(168)・・・・・・・・Beep機能を使いキーボードを鍵盤代わりに押すとBeep音が出る楽器として使えるように
Enjoi with Beepー2 (168) しました。 2021.9.27
・・・・・・・ 光 波 Light Wave ・・・・・・・・
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1.凹凸レンズ(14)・・・・・・・ 物体位置変化による像の変化の説明用 2019,12,2 一部改良。解説など付加 ★★
Convex lens and concave lens(14)
2.凹凸面鏡(15)・・・・・・・・ 物体位置変化による像の変化の説明用 2019,12,4 作図正確に改良。解説など付加 ★★
Concave mirror and concave mirror(15)
3.分散(プリズム・虹)2.0(42)・・光の分散の説明。プリズム、 主虹、副虹。きれい!
4.組み合わせレンズ(74)・・・・ 2枚のレンズによる像の変化と作図方法の説明。 光学機器説明用2013.11.4 ★
The combination lens(74) 2019.12.28 Xlsm化、一部修正 ★★
5.組み合わせレンズ例(109)・・・前の「(74)組み合わせレンズ」をリメイクしたもの。作図段階ごとに表示できる。2016.12.24 ★
An example of the combination lens(109)
6.薄膜の干渉 (version2)(47)・・光の薄膜による干渉をSin波形で説明したもの。 2019,12,14 解説や簡易設定など付加 ★★
7.フィゾーの実験(86)・・・・・ フィゾーの光速測定実験を再現してみた。概ね完成。良好の出来。★★ 2014.4
8.フーコの光速測定実験(87)・・ フーコの光速測定実験を再現してみた。球面鏡の中心でまわる平面鏡に光を当てると定点(光点)に
Speed of light measurement experiment of Foucault(87) 動画 集約される様子が理解できる作品。 良好の出来。★★ 2014.4
9.薄膜空気による干渉(New)(129)・2018センター問題:波形表現で干渉を表現。反射による位相反転や強めあう弱めあうを視覚体現
Interference of light by air film(129) できるよう工夫した作品。 出来。★ 2018.1.24
10.直線・円偏光(New)(141)・・電界EのX,Y成分Ex,Eyの位相のずれδによってEの振動方向は変化する。直線偏光はδ=0、円偏光は
Straight Polarization and Circle Polarization(141) 動画2 δ=45°それ以外は楕円となる。★ 2018.6.05
11.偏 光(142)・・・・・・・・2枚の偏光板を回転させ偏光の基本を説明する為に作成したもの。 2018.6.11
12.回転する偏光(143)・・・・・レーザー光線を回転する偏光版に当てた時通過する偏光波形はどのようになるのかと作ってみた作品
The polarized light which revolves(143) だが、現実的ではないような気がする。幾何学模様は面白い!★★ 2018.6.11
13.円・放物曲面鏡の焦点とは?(148-0)・円や放物面鏡の焦点は実際にはどのようなものなのかについて反射の法則のみを使用して
Focus of a curved surface mirror of a ring and a parabola(148-0) それを再現し焦点の正体にせまってみた作品。★★ 2018.12.1
力学2-47.太陽光パネルの最適角度(150)・・太陽光パネルハのは角度を適切に管理すれば発電効率は飛躍的にUPする。緯度による年間を通した最適固
定傾角や月ごとの最適傾角が検索できます。適切管理による発電効率がどのように変化するかも確認で
きるすぐれものです。これは太陽が等速円運動していると仮定して作成されているので、数値はあくま
でも目安値です。 ★★★!2018.12.16
力学2-48.自動追尾型太陽光パネルData(151)・ 太陽光が常にパネルハに垂直に照射するためには刻々変化した行く太陽の方位と角度を追尾するように
すれば良いが、そのDATAを取得する機能を前作に付加しました。(太陽を等速円運動としての計算で、
PC機能上1ケ月単位です。)
「パネル切替」ボタンで固定パネルの時と切り替えられるようになっています。★★★★!2018.12.18
・・・・ 電 場 と コンデンサー Electric field and Condenser ・・・・
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1.はく検電器(61)・・・・・・・・・検電器内の電荷の動きを再現したもの。少し凝っていてわかりやすい。★
Charge detectioncdevice(61) 動画 一部不具合が有ったので修正し操作説明も付けました。2019.11.25
2.電界ベクトルと電気力線・・・・(画像のみ)必要DATAが8Mと大きすぎて掲載不可。ベクトルの大きさが違いすぎて表現が難しい。
3.「点電荷のつくる電気力線」(48)・・2013.11.17作成。 2019.12.15 バグ解消法も含め改良しました。★★
The electric flux line point charge makes(48)
4.点電荷の作る電位(49)・・・・・・点電荷まわりの電位地形図の3次元表現。よい★!
The potential of the point charge(49) 動画
5.等電位線VBA speedup版(50)・・複数電荷まわりの等電位線は描くのが難しい。よい★★
Equal electric potential line VBA speedup edition(50)動画2
6. 等電位線3D追加修正版(50-2)・・2013.11.10作成 2019.12.27 修正し大幅スピードUPした。非常に良い出来。★★★
Equal electric potential line VBA speedup edition(50-2)
7.平行極板の容量を変える2(34)・・並行極板コンテ゛ンサーでの電荷、力、電界を表現。よい★!
The capacity of the parallel polar plate(34) 動画
8.コンデンサー(充放電)(36)・・・・コンテ゛ンサーの充放電を水槽のイメージで表現。オートシェイフ゜のコントロール表現。
Condenser(36) (charging and discharging) 動画 2019.12.9 修正
9.コンデンサー(充放電2)(37)・・・コンテ゛ンサー間での充放電を水槽のイメージで表現。★オートシェイフ゜のコントロール表現。
Condenser(37) (charging and discharging-2) 2019.12.9 修正
10.電界中の荷電粒子の運動(82)・・ 2つの点電荷の作る電界中を運動する正電荷の動きを表現したもの。結構おもしろい。
Motion of charged particles in an electric field(82) ★★ 2014.2.24 2019.1.3 XLSm化
11.整流とCおよびLの平滑回路(85)・・半波、全波整流の仕組みとコンデンサーとコイルを使った平滑回路の仕組みを表現してみたが、
Rectification(85) (Smoothing circuit using a condenser and a coil)動画2 力学の様な躍動感はない。★ 2014.4.02
12.電気力線の描き方(130)・・・・ 電気力線の描かれる様子を電気力ベクトルの合成図を重ねて理解しやすくしたもの。前作より
How to draw an electric flux line(130) バグ表示がされないよう調整してみた。130作品目★★ 2018.1.27
13.ダイオード(154)・・・・・・・ 2019センターの第2問ーAの内容を分かり易く再現したもので、ダイオードの基本原理を理解させ
Diode(154) るためのものです。整流については11.「整流とCおよびLの平滑回路」も参考に説明できます。
★★ 2019.1.25
・・・・・ 電 流 と 磁 場 Electric current and Magnetic field ・・・
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1.電流による磁力線(53)・・・・・・・・・・・・・・6Mを0.8MにしてUP。(2013.11.19)出来栄えはまあまあ
Magnetic force line by an electric current(53)
2.一様な磁界中の電流による磁力線(54)・・・・・・・磁力線の変化がよくわかる。よい★! 2019.12.17 一部修正
Magnetic force line by an electric current whole uniform magnetic field(54)
3.発電機の原理(29)・・・・・・・・・・・・・・・・交流直流の発電の様子再現。アニメーション方式 一部修正
Principle of a generator(29) 動画2 2019.11修正
4.交流回路(35)・・・・・・・・・・・・・・・・・・交流回路でのC、Lを流れる瞬間電流を表現。まあまあ
Alternating-current circuit(35) 動画2 2019.11修正
5.メートルブリッヂ(58-1)・・・・・・・・・・・・・58-2と同じ内容。58-2の方がよい!
6.メートルブリッヂ2(58-2)・・・・・・・・・・・・メートルブリヂの実験説明用。電位の変化がわかる。★
7.ポテンシオメーター(59)・・・・・・・・・・・・・ポテンシオメーターの実験説明用。電位の変化がわかる。
8.共振回路(60)・・・・・・・・・・・・・・・・・・LやCを変えると共振曲線の鋭さが変化する様子。
9.電流による磁力線-3(53-3)・・・・・・・・・・1.を修正し、X軸上の磁界グラフを表示できるようにした。(2018.10.29)★★
Magnetic force line by an electric current-3(53-3)
10.可変直流電源回路(115)・・・・・・・・・・・・・スライド抵抗器を使った直流電源装置の特性と、スライドの動きと連動した磁束の
Variable direct-current power source circuit(115) 変化を表現したもの。(2017.1.23)
11.磁界を横切るリング(127)・・・・・・・・・・・3種類の形状(〇□◇)のリングが磁界を通過するときの起電力変化を再現
3 kinds of ring across a magnetic fieldt(127) できる。 ★★ 2018.1.20
12.磁界中を落下するリングの速さ(128)・・・・・・リングを磁界中で落下させた時の速さの変化を再現したもので、出来は良い!。
Change in speed of the ring which falls down a magnetic field(128) ★★★ 2018.1.21
13.電流による磁力線の書き方(131)・・・・・・・・14本の電流が設定でき、コイルも含めた磁力線を再現できる。出来は良い。
The way to fill out a magnetic force line by an electric current(131) 131作品目 ★★ 2018.1.29
14.交流回路の消費電力と位相(7-2)・・・・・・・・R,C,L.LC回路におけるでんげん電圧Vと電流Iの位相差と消費電力の関係。
The power consumption of the alternating-current circuit and the phase(7-2) 力学2の1の「円運動と単振動」と同じファイル
170作品目 ★★ 2021.8.4
・・・・・・・ 原 子 Atom ・・・・・・・・
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1.サイクロトロンの原理(16)・・・・サイクロトロン内での荷電粒子の運動 2019.12.5 原理説明に十分使えるよう大幅に改良し
Principle of a cyclotron(16) 動画2 解説文も付加した。 ★★★
2.オシロスコープ(17)・・・・・・・オシロスコープの原理説明用。2019.11 平行極版上の電荷の変化をや簡易設定、解説文
Oscilloscope(17) 動画2 動画3 などを追加修正。良くなった!★★★
3.水素スペクトル(18)・・・・・・・水素が発するスペクトル光の原理説明。 2019.12.6 原理説明に十分使えるよう大幅に改良し
Hydrogen spectrum(18) 遷移グラフやスペクトル資料も付加した。★★
4.荷電粒子のらせん運動(56)・・・・等速運動する中心のまわりの等速円運動表現。見る角度を変えられる。移動平面を付加した。
Spiral movement of an electric charge particle(56) 動画2
5.回転するCuSO4溶液(72)・・・・・シャーレの中のCuSO4溶液の回転の様子を再現したいとチャレンジしました。
CuSO4 solution which revolves(72) (実際はどうなのか自信がありません。ご意見を!) 2019.12.26拡張子・xlsmに変換
6.MHD発電(73)・・・・・・・・・MHD発電(ホール効果)の原理説明用にと作りました。 2019.12.27 拡張子・xlsmに変換
7.ラザフォード散乱(Rutherford)・・ちょっと気になったので作ってみました。あまり感動的ではない。
Rutherford scattering(Rutherford)
8.Wスリットを通過する電子(89)・・電子の波動性をWスリットとモノスリットでの比較で表現したもの。★★
The electron which passes a W slit(89)
9.円軌道上を進む波(94)・・・・・・水素の電子軌道を念頭に、円軌道上を半径の平方根倍の波長が進むときの様子を描いてみたもの。
The wave towards which I advance on the circular orbit(94) 動画2 2014.7.1★作成 2019.11.20修正
10.交叉場の電子(98)・・・・・・・・直交した電場と磁場に置かれた負電荷の様子を描いてみたものでよいできである。2014.7.8★
Electron in a place where an electric field and a magnetic field cross at right angles(98) 2020.1.13 .xlsm蚊
11.燃 料 電 池(125)・・・・・・・・2018年センター試験化学のメチルアルコールによる燃料電池をアニメーション化したもの。
Fuel cell(125) 出来はいまいち? 2018.1.16
12.連続・特性X線(156) ・・・・・・2019年センター試験物理第6問目。連続と特性X線の違い、照度分布図の見方などについての理解
X ray(156) を助けるためのシミュレーション(アニメーション?)。照度分布図は外見の似たものを使用してい
るが、ターゲット種による特性X線の位置は実際のDATAに基づいているの。
出来はまあまあ。★★ 2019.2.09
13.ボーアの量子条件(163) ・・・・・円軌道を1方向に進む波は周回遅れの波と合成を重ねながら次の合成波を作って行くと仮定した
Bohr's quantum condition(163) 時、1周した後の位相差が0の場合(2πR=nλ)には次の周回でも何の変化もせず定在波とし
動画2 て円軌道上を進行し続けます。
しかし、、1周した後の位相差が0でない場合は何周かするとやがて合成波の振幅は0になり波のエネルギーが無くなる瞬間が来ます。
(波の消滅) 消滅していく様子を疑似的に再現できないかと取り組んでみた作品です。 ★★★ 2020.2.17
・・・・・・・ そ の 他 Others ・・・・・・・・
1.幾何学模様クリエイター(139)・・円に内接しながら転がる小円の中心からr離れた点は小円の中心の回転とは逆回転しながらその軌跡幾何学的
Geometric pattern creator(139) な模様となる。 2018.4.25★★ 動画3
2.サンプル数を求める(numberofsample)・・必要なサンプル数はどれ位かを計算するものです。逆に出ているDATA結果の信頼度をチェック
The number of sample することもできます。2018.9.18
3.√ルート開平法(筆算による√ルート開平)・・・・中学の頃習った、筆算(加減法)による√ルートの開平を体験できます。(170本目)
221.7.17 動画3