斜めに投げられた物体に関するpythonプログラムを作ってみます。
物体が斜めに投げられる場合、水平方向と鉛直方向の速度が影響します。水平方向の速度を Vx 、鉛直方向の速度を Vy とし、初速度 V0 の物体が角度 θ で斜めに投げられるとします。以下の式を使用して、物体の位置を時間と共に計算します。
ここで、x は水平方向の位置（メートル）、 y は鉛直方向の位置（メートル）、 t は時間（秒）です。
■今回の環境（Python）
今回のPythonは、バージョン3.10.12を用いる。（なお、Google Colaboratory(Google Colab)を使用。）
■斜めに投げられた物体に関するpythonプログラム
今回は初速度 m/s で、角度 で斜めに投げられた物体の高度を時間と共に計算し、0 になる時間を求めるプログラムを作ってみます。プログラムを実行後、物体が地上に戻る時間を計算します。
■コード
import math
# 初速度 (m/s)
v0 = 20
# 投げる角度 (度)
theta = 30
# 重力加速度 (m/s²)
g = 9.81
# 角度をラジアンに変換
theta = math.radians(theta)
# 初速度を水平方向と鉛直方向の速度に分解
vx = v0 * math.cos(theta)
vy = v0 * math.sin(theta)
# 物体が地上に戻る時間を計算
t = (2 * vy) / g
# 結果を表示
print("物体が地上に戻る時間は {:.2f} 秒です。".format(t))■検証、確認
作成したコードは、Google Colaboratoryの新しいノートブック上のセルにコードを記述します。その後「セルを実行」ボタンをクリックします。
先に答えを書くと「2.04 秒」となります。クリック後、Google Colaboratory上で処理された計算結果を確認すると「物体が地上に戻る時間は 2.04 秒です。」と出力させることができました。
コメント