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Physics Simulator

運動量保存則・衝突シミュレーター

1D・2D衝突をリアルタイム可視化。弾性・非弾性・反発係数eで衝突タイプを選択。運動量保存と運動エネルギー変化を数値で確認。

パラメータ設定
次元モード
衝突タイプ
反発係数 e 0.50
Presets
質量 m₁ 1.0 kg
質量 m₂ 1.0 kg
初速度 v₁ 5.0 m/s
初速度 v₂ -3.0 m/s
角度 θ₁ 30 °
角度 θ₂ 150 °
v₁' 衝突後 [m/s]
v₂' 衝突後 [m/s]
運動量 前 [kg·m/s]
運動量 後 [kg·m/s]
運動エネルギー 前 [J]
運動エネルギー 後 [J]
エネルギー損失 [J]
物体をドラッグして初速度ベクトルを設定(矢印の方向=速度方向)
t = 0.000 s

Theory

運動量保存則(衝突タイプ問わず):

$$m_1v_1 + m_2v_2 = m_1v_1' + m_2v_2'$$

反発係数の定義:$e = -\dfrac{v_1'-v_2'}{v_1-v_2}$  (弾性:$e=1$, 非弾性:$e=0$)

1D衝突後速度(一般式):

$$v_1' = \frac{m_1 v_1 + m_2 v_2 - m_2 e(v_1 - v_2)}{m_1 + m_2}$$ $$v_2' = \frac{m_1 v_1 + m_2 v_2 + m_1 e(v_1 - v_2)}{m_1 + m_2}$$
CAE Applications: 衝突解析はLS-DYNAやAbaqusで実施するが、本ツールは衝突前後の速度・エネルギー初期推定に活用可能。バンパー衝突・安全柵設計・インパクトアブソーバの吸収エネルギー概算に有効。

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