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Schulphysik und verwandte Themen Das ideale Forum für Einsteiger. Alles, was man in der Schule mal gelernt, aber nie verstanden hat oder was man nachfragen möchte, ist hier erwünscht. Antworten von "Physik-Cracks" sind natürlich hochwillkommen! |
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Simulation elastischer Stöße - Energie nicht konstant
Hi there!
Ich komm mit meiner Simulation elastischer Stöße einfach nicht weiter.. Weiß nicht wo ich das am besten reinstelle.. Im großen und ganzen stimmt mein Algo in MATLAB. Ich definiere den Flug einfacher Teilchen und ihre Stöße miteinander. Dabei definiere ich Stöße quasi so, als ob eine Feder mit der Feder-Konstante D zwischen den stoßenden Teilchen ist, sobald der Abstand kleiner einer Konstanten 2*ru ist (quasi die Radien der Kugeln). Die Art der Abstoßung erscheint mir dabei richtig. Wenn ich aber die Energien berechne, die alle Teilchen zu jedem Zeitpunkt haben, so kommen diese nur Betragsmäßig richtig raus.. Das Problem ist, dass kinetische und potentielle Energien, egal was ich mache, immer um einen Zeitschritt dt auseinander liegen, so dass ihre Summe nicht immer eine Konstante ist. Frage: Was mache ich bei der Berechnung der Stöße oder den daraus folgenden Änderungen der Positionen und Geschwindigkeiten der Teilchen falsch?? Code:
Rmax = 18.0; ru = 0.5; D = 25; x(1) = -1; y(1) = 0; z(1) = 0; vx(1) = 1.0; vy(1) = 0; vz(1) = 0; x(2) = 1; y(2) = 0.0; z(2) = 0; vx(2) = -1.0; vy(2) = 0; vz(2) = 0; ax(1) = 0; ay(1) = 0; az(1) = 0; ax(2) = 0; ay(2) = 0; az(2) = 0; dt = 0.005; TN = 25; Epn = 0; ki =1; for t = 0:dt:TN Epn = 0; for i = 1:AN p1(1) = x(i); p1(2) = y(i); p1(3) = z(i); a(1) = 0; a(2) = 0; a(3) = 0; Fd(1) = 0; Fd(2) = 0; Fd(3) = 0; for j = 1:AN if i ~= j p2(1) = x(j); p2(2) = y(j); p2(3) = z(j); if norm(p2-p1,2)<(2*ru) s = p2 - p1; sn = s/norm(s,2); s = s - 2*ru*sn; if norm(s,2)<(2*ru-0.02*ru) s = s; else s =0*s; end Fd = Fd -D*s; Epn = Epn + 0.5*D*norm(s,2)*norm(s,2); end end end a = -Fd / m; ax(i) = a(1); ay(i) = a(2); az(i) = a(3); end Ep(ki) = 0.5*Epn; for i = 1:AN p1(1) = x(i); p1(2) = y(i); p1(3) = z(i); v1(1) = vx(i); v1(2) = vy(i); v1(3) = vz(i); a(1) = ax(i); a(2) = ay(i); a(3) = az(i); if abs(p1(1))>=Rmax || abs(p1(2))>=Rmax || abs(p1(3))>=Rmax if abs(p1(1))>=Rmax if (v1(1)/abs(v1(1))) == (p1(1)/abs(p1(1))) v1(1) = -v1(1) end end if abs(p1(2))>=Rmax if (v1(2)/abs(v1(2))) == (p1(2)/abs(p1(2))) v1(2) = -v1(2) end end if abs(p1(3))>=Rmax if (v1(3)/abs(v1(3))) == (p1(3)/abs(p1(3))) v1(3) = -v1(3) end end end Ek(ki) = Ek(ki)+ 0.5*(v1(1)*v1(1)+v1(2)*v1(2)+v1(3)*v1(3)); dv = a*dt; v1 = v1 + dv; p1 = p1 + v1*dt; vx(i) = v1(1); vy(i) = v1(2); vz(i) = v1(3); x(i) = p1(1); y(i) = p1(2); z(i) = p1(3); end ti(ki) = t; ki=ki+1; end plot(ti,Ek+Ep); plot(ti,Ek,'-',ti,Ep,'--',ti,Ek+Ep,'.'); f=vq; end DANKE!
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Koordinatensysteme sind die Extremstform von Egoisten- sie beziehen alles auf sich selbst. http://thorsworld.net/ |
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