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发表于 2004-12-30 21:42:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
< ><FONT size=3>行星和太阳的质量,行星到太阳的平均距离,行星的平均速度<p></p></FONT></P>
< ><FONT size=3>采用牛顿万有引力定律和加速度定律模拟太阳系的运动轨迹。</FONT></P>
< ><FONT size=3>运行过程中观察<FONT face="Times New Roman">4</FONT>个行星的运动。修改该程序:</FONT></P>
<P ><FONT size=3> % total number of big objects in solar system
Nsphere  = 10;</FONT></P>
<P ><FONT size=3> % color of planets
Col = [1:Nsphere];</FONT></P>
<P ><FONT size=3> % Gravitational constant in kg^-2*m^3*s^-2
Grav     = 6.67259*(10^(-11));

% mass of planets in kg
Mass     = zeros(Nsphere,1);
Mass(1)  = 0.33*(10^24);       % Mercury
Mass(2)  = 4.87*(10^24);       % Venus   
Mass(3)  = 5.97*(10^24);       % Earth   
Mass(4)  = 0.642*(10^24);      % Mars   
Mass(5)  = 1899*(10^24);       % Jupiter
Mass(6)  = 568*(10^24);        % Saturn  
Mass(7)  = 86.8*(10^24);       % Uranus  
Mass(8)  = 102*(10^24);        % Neptune
Mass(9)  = 0.0125*(10^24);     % Pluto   
Mass(10) = 1047.3486*Mass(5);  % The sun </FONT></P>
<P ><FONT size=3> % initial position in m
X        = zeros(Nsphere,1);
Y        = zeros(Nsphere,1);
X(1)     =   57.9*(10^9);      % Mercury
X(2)     =  108.2*(10^9);  % Venus  
X(3)     =  149.6*(10^9); % Earth  
X(4)     =  227.9*(10^9);  % Mars   
X(5)     =  778.6*(10^9); % Jupiter
X(6)     = 1433.5*(10^9); % Saturn
X(7)     = 2872.5*(10^9); % Uranus
X(8)     = 4495.1*(10^9); % Neptune
X(9)     = 5870.0*(10^9); % Pluto  
X(10)    = 0;   % The sun</FONT></P>
<P ><FONT size=3> scatter(X,Y,'or');</FONT></P>
<P ><FONT size=3> % initial velocity in m*s^-1 (using mean orbital velocity)
VX        = zeros(Nsphere,1);
VY        = zeros(Nsphere,1);</FONT></P>
<P ><FONT size=3> VY(1)   = 47.89*(10^3);  % Mercury
VY(2)   = 35.03*(10^3);  % Venus   
VY(3)   = 29.79*(10^3);  % Earth   
VY(4)   = 24.13*(10^3);  % Mars   
VY(5)   = 13.06*(10^3);  % Jupiter
VY(6)   =  9.64*(10^3);  % Saturn  
VY(7)   =  6.80*(10^3);  % Uranus  
VY(8)   =  5.40*(10^3);  % Neptune
VY(9)   =  4.70*(10^3);  % Pluto   
VY(10)  =  0;    % The sun </FONT></P>
<P ><FONT size=3> % acceleration of spheres
AX        = zeros(Nsphere,1);
AY        = zeros(Nsphere,1);</FONT></P>
<P ><FONT size=3> % Use Newton's law of gravitation to move the planets in space
dt = 300;
day = 24*60*60/dt;

for tstep=1:100000000</FONT></P>
<P ><FONT size=3>   for sphere=1:Nsphere
     rest  = setdiff( (1:Nsphere),sphere);
     dists = (X(rest)-X(sphere)).^2+(Y(rest)-Y(sphere)).^2;
     dists = dists.^(-3/2);</FONT></P>
<P ><FONT size=3>     AX(sphere) = Grav*Mass(rest)'*((X(rest)-X(sphere)).*dists);
     AY(sphere) = Grav*Mass(rest)'*((Y(rest)-Y(sphere)).*dists);
   end
   
   X  =  X + dt*VX;
   Y  =  Y + dt*VY;
   
   VX = VX + dt*AX;
   VY = VY + dt*AY;</FONT></P>
<P ><FONT size=3>   if(~mod(tstep,day))
     title(sprintf('day=%d', tstep/day));</FONT></P>
<P ><FONT size=3>     % only plot sun and first four planets
     RANGE = max(max(abs(X(1:4))),max(abs(Y(1:4))));
     hold on; scatter(X,Y,'o',Col);  
     axis([-RANGE RANGE -RANGE RANGE]);
     hold off;
     
     drawnow;
   end</FONT></P>
<P ><FONT size=3> end</FONT></P>
<P ><FONT size=3><FONT face="Times New Roman">A  </FONT>添加一个彗星(需要增加<FONT face="Times New Roman">Nsphere </FONT>数组等)<FONT face="Times New Roman">.<p></p></FONT></FONT></P>
<P ><FONT size=3>假设这个和彗星以一个初速度从<FONT face="Times New Roman">Jupiter</FONT>附近开始运动。</FONT></P>
<P ><FONT size=3><FONT face="Times New Roman">B  </FONT>在地球附近添加月球</FONT></P>
<P ><FONT size=3><FONT face="Times New Roman">C  </FONT>能够演示出彗星撞地球或其他行星;找到月球对地球应力最大的时刻</FONT></P>
<P>请问怎么修改?</P>
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