単振動(SHM)シミュレータ — 位置・速度・加速度・エネルギー(過程表示)

ばね質点の単振動を解析解・Euler-Cromer・RK4 で比較し、角振動数と周期、エネルギーの推移、計算過程(How it's calculated)を同一画面で確認できます。

授業や自習に便利:x₀・v₀ から振幅と位相を導出し、結果の右側にサマリと手順を固定表示。共有URLで入力条件を保存し、CSV とプロットで演習レポートに利用できます。

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ばね質点のパラメータ

ショートカット: Ctrl+Enter で計算、Ctrl+S で CSV を保存できます。

結果サマリ

計算の過程(How it's calculated)

    FAQ

    どの数式を使って単振動を計算しますか?

    角振動数 ω = √(k/m)、周期 T = 2π/ω を導出し、x(t)=A cos(ωt+φ)、v(t)=-Aω sin(ωt+φ)、a(t)=-ω²x(t) を利用して解を表示します。エネルギーは K=1/2 mv²、U=1/2 kx²、E=K+U で評価し、ログに記録します。

    Euler-Cromer と RK4 はどのように使い分けますか?

    Euler-Cromer 法は粗い刻みでも安定し、授業の実験に向いています。RK4 は高精度で解析解と 1e-3 以内で一致し、同じ時系列表と CSV を出力できるため検算やレポート作成に適しています。