仮定:
* 空気抵抗なし: 空気抵抗が無視できる単純化されたシナリオを想定しています。
* レベルグラウンド: 発射体が発射され、同じ高さに着地します。
式:
発射体の最大範囲(R)は、次のように与えられます。
r =(v₀² * sin(2θ)) / g
どこ:
* v₀ 発射体の初期速度です
* θ 発射角度(水平に比べて発射体が発射される角度)
* g 重力による加速(約9.8 m/s²)
キーポイント:
* 45度の最大範囲: 起動角が45度の場合、最大範囲が達成されます。 これは、sin(90°)=1であり、式の値を最大化するためです。
* 対称性: 発射体の軌跡は対称です。最大の高さに達するまでにかかる時間は、地面に戻るのにかかる時間に等しい。
* 範囲に影響する要因: 範囲は、初期速度の正方形に直接比例します。これは、初期速度を2倍にすることを意味します。範囲は、起動角の影響も受けます。
例:
45度の角度で20 m/sの初期速度で発射体が発射されるとします。
*v₀=20 m/s
*θ=45°
* g =9.8 m/s²
r =(20² * sin(2 * 45°)) /9.8≈40.8m
重要な注意: 実際のシナリオでは、空気抵抗は発射体の軌跡と範囲に大きく影響します。上記の式は、発射体の動きの基本原則を理解するのに役立つ単純化されたモデルを提供します。