2024/5/30, Hiizu Nakanishi

転がるコイン・リング・中空円筒

形状パラメタ: 内径/外径 = 厚さ/外径 =
抵抗係数: $k=$
傾き角
$\theta=$ 0
$\phi=$ 0
角速度
$\omega_Z=$ 0
$\omega_Y=$ 0
$\omega_X=$ 0
床を転がるコインのシミュレーションを、 リングや厚さのある中空円筒に拡張したもの。 中空の大きさや円筒の厚さは形状パラメタで変えることができる。

散逸は、コインの場合と同様に角速度の減衰として導入した。

また、床との接点で「スリップ無し」と「スリップ有り」の条件を ボタンで選択できるようにした。 「スリップ有り」の場合は、抵抗係数を $k$ として 抵抗力(摩擦力)$\vec F$ が床上でのスリップ速度 $\vec v_{\rm slip}$ より \[ \vec F = -k\, \vec v_{\rm slip} \] で与えられる。

「スリップ無し」の場合は $\vec v_{\rm slip}=0$ で抵抗係数 $k\to\infty$ に対応する。「スリップ有り」で $k$ を大きくすると $\vec v_{\rm slip}$ が小さくなり、スリップ無しの条件に近くなる。

パラメーターの数値は、リングの半径 $a$、質量 $M$、重力の加速度 $g$ を単位、 すなわち $a=M=g=1$とした単位系による。

実際に解いた方程式は 計算ノート を参照のこと。
その他のシミュレーター