地球‐月系 静的エネルギー／動的エネルギー解析グラフ
操作マニュアル
SES（Static Energy Space）／エンディ理論準拠シミュレーション
添付画像とHTML表示内容から整理した概要・操作手順書
本書では、画面構成、起動方法、入力・トレース操作、グラフの見方、使用式、注意点を、添付画像とHTMLから確認できる範囲で整理しています。 |
図1 画面全体（番号付き）
1. 概要
このシミュレーションは、現在基準軌道 a_current からの位置 Δr と時刻トレースを使って、地球‐月系の静的エネルギー S(y)、動的エネルギー A(y)、差分 A(y) − S(y) を可視化する単体HTMLです。左側の操作パネルで値や時刻を変更し、右側のグラフと現在位置情報で結果を確認します。
対象画面 | 地球‐月系 静的エネルギー / 動的エネルギー解析グラフ |
主な操作 | パラメータ設定、適用・再計算、再生／停止、再生速度変更、時刻入力 |
主な確認項目 | S(y)、A(y)、A(y)−S(y)、地心距離 y(t)、Δr、速度 v(y) |
1.1 主な機能
機能 | 内容 |
定数・パラメータ設定 | U、c、地球質量 M、月質量 m、現在基準軌道 a_current を入力して再計算する |
トレース制御 | 再生／停止、再生速度、時刻 t でトレーサー位置を切り替える |
グラフ表示 | グラフ1で S(y) と A(y)、グラフ2で A(y)−S(y) を確認する |
現在位置情報 | t、y(t)、Δr、S(y)、A(y)、差分、速度 v(y) をカード表示する |
1.2 画面構成
No. | エリア名 | 役割 | 主な操作 |
1 | ヘッダー | タイトル、サブタイトル、ダークモード切替 | テーマ切替 |
2 | 定数・パラメータ設定 | 計算条件の入力 | 値入力、再計算 |
3 | トレース制御 | 時刻進行の制御 | 再生、停止、速度変更 |
4 | 理論・使用式 | 画面内で使う式の参照 | 参照のみ |
5 | グラフ1 | S(y) と A(y) の比較 | トレーサー確認 |
6 | グラフ2 | A(y)−S(y) の確認 | 差分確認 |
7 | 現在位置情報 | 現在時刻の数値表示 | 数値確認 |
8 | 重要注記 | 前提・近似条件の確認 | 注記確認 |
2. 起動方法と基本操作
手順 | 内容 |
1 | HTMLファイルをブラウザで開きます。画面タイトルが表示されたら起動完了です。 |
2 | 必要に応じて「ダークモード切替」で見やすいテーマにします。 |
3 | 左側の入力欄で値を設定し、「適用・再計算」を押します。 |
4 | 静止状態で見たいときは「時刻 t [h]」を直接入力します。 |
5 | 動きで確認したいときは「再生」を押し、「再生速度」で進み方を調整します。 |
6 | グラフ1・グラフ2・現在位置情報を見て結果を確認します。 |
2.1 パラメータ設定
重力定数相当 U、光速 c、地球質量 M、月質量 m、現在基準軌道 a_current を変更できます。値を変えたあとに「適用・再計算」を押すと、グラフと数値が更新されます。
2.2 トレース制御
「再生」でトレーサーが動き、「停止」でその位置に止まります。再生速度は HTML 実装上 0.1x～10x の範囲で変更できます。時刻 t の直接入力でも同じ情報を確認できます。
2.3 ダークモード切替
表示テーマだけを切り替えるボタンです。計算結果やレイアウトは変わりません。
3. グラフと現在位置情報の見方
右側のグラフと数値カードは、同じ時刻のトレーサー位置に連動して更新されます。
図2 グラフ領域と現在位置情報の詳細
対象 | 色・記号 | 見方 |
グラフ1：S(y) | 青線 | 静的エネルギーを表します。 |
グラフ1：A(y) | 赤線 | 動的エネルギーを表します。 |
トレーサー | 黄丸・黄点線 | 現在時刻の位置を示します。 |
基準軌道 | 灰色破線 | Δr = 0 の基準位置です。 |
近地点／遠地点レンジ | 淡色帯 | 近地点側と遠地点側の目安です。 |
グラフ2：A(y)−S(y) | 緑線 | 差分が正か負かを読みます。 |
バランス基準 | 灰色水平線 | 差分 0 の基準です。 |
3.1 現在位置情報（トレーサー）の項目
・時刻 t [h]：現在のトレース時刻です。
・地心距離 y(t) [km]：その時刻の地心距離です。
・基準軌道差 Δr [km]：a_current との差です。
・静的エネルギー S(y) [je]：現在位置での静的エネルギーです。
・動的エネルギー A(y) [je]：現在位置での動的エネルギーです。
・差分 A(y) − S(y) [je]：エネルギー差分です。
・速度 v(y) [km/h]：HTML実装では v(y)=sqrt(A(y)/m) を基に表示されます。
4. 理論・使用式と注意点
画面左下の「理論・使用式」欄とHTML実装に基づく主要項目は次のとおりです。
No. | 式 | 読み方／用途 |
1 | ac = U(M + m) | U と質量和から基礎係数を求めます。 |
2 | Em = m c^2 | m と c から Em を求めます。 |
3 | EA = Em × ac | 静的エネルギー計算に使う EA を求めます。 |
4 | S(a) = EA / a | 静的エネルギー S(a) を求めます。 |
5 | A(a) = m v(a)^2 | 動的エネルギー A(a) を求めます。 |
6 | S(a) = A(a) [基準軌道] | 基準軌道でのバランス条件です。 |
7 | y(t) = a_current + Σ C_i cos(…) | 時刻 t の地心距離を表します。 |
8 | A(y) = 2*S(y) − S(a_current) | 現在位置の動的エネルギーです。 |
9 | v(y) = sqrt(A(y)/m) | 現在位置の速度表示に使われます。 |
4.1 注意点
・画面内注記では、動的エネルギーを A(a)=m v^2 として扱っており、1/2mv^2 は使っていません。
・基準軌道 a_current において、S(a)=A(a) が成り立つ前提で画面が構成されています。
・y(t) は余弦合成による近似として実装されています。画面内注記でも、完全に確定した解ではなく拘束条件として扱う旨が示されています。
・HTMLコード上の速度表示は sqrt(max(0, A(y))/m) の形で実装され、負値の平方根を避けています。
・単位系は、距離[km]、質量[kg]、時間[h]、エネルギー[je = kg·(km/h)^2] です。
5. まとめ
基本の流れは「値を入れる → 適用・再計算 → 時刻または再生で確認 → グラフと現在位置情報を読む」です。理論の解釈に入る前に、重要注記に書かれている近似条件と前提を確認しておくと、画面の読み違いを防げます。