Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen gezeigt.

--- ws1718:raketensimulation:protokolle:11.01.18 [2018/01/11 17:11]
leogummersbach angelegt
+++ ws1718:raketensimulation:protokolle:11.01.18 [2018/03/08 10:25] (aktuell)
aike.teichmann
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 Heute war das erste mal in diesem Jahr, weshalb wir uns erstmal wieder einarbeiten mussten. Nach einer Weile haben wir festgestellt, dass die Berechnung der Kräfte fehlerhaft war. Dies haben wir behoben. Der Minuend und der Subtrahend waren vertauscht. Desweiteren haben wir eine erste graphische Darstellung erstellt. Dadurch konnten wir sehen, dass die Werte einigermaßen passend sind und unsere Überlegungen richtig waren.
+Unser Projekt mit dem ersten graphischen Ansetzen:
+<code python>
+import numpy as np
+import matplotlib.pyplot as plt
+class Himmelskoerper(object):
+	Liste_der_Kraefte = []		#die Liste der Kraefte
+	m = 1.0
+	v = np.array([0.0,0.0,0.0])
+	ort = np.array([0.0,0.0,0.0])
+	name = ""
+	def __repr__(self):
+		return self.name
+	def __init__(self,name,m):
+		self.name = name
+		self.m = m
+	def berechne_gravitationskraft(self,objekt1):
+		"""
+		Gibt die Gravitationskraft aus, die zwischen den Objekten "objekt1" und "objekt2" herrscht
+		Das Ergebnis wird als Vektor ausgegeben, immer in Richtung von objekt1 bis objekt2
+		"""
+		verbindungsvektor = self.ort-objekt1.ort
+		betrag = np.linalg.norm(verbindungsvektor)
+		F_betrag = (welt.gravitationskonstante * objekt1.m * self.m)/betrag**2
+		F = (F_betrag/betrag)*verbindungsvektor
+		return F
+	def berechne_kraefte_neu(self,welt):
+		self.Liste_der_Kraefte = []
+		for i in welt.Liste_der_Objekte:
+			if i.name != self.name:
+				k = i.berechne_gravitationskraft(self)
+				self.Liste_der_Kraefte.append(k)
+	def berechne_resultierende_Kraft(self,welt):
+		self.berechne_kraefte_neu(welt)
+		r = np.array([0.0,0.0,0.0])			#resultierende Kraft
+		for i in self.Liste_der_Kraefte:
+			r = r + i
+		return r
+	def berechne_beschleunigung(self,welt):
+		r = self.berechne_resultierende_Kraft(welt)
+		a = r/self.m
+		return a
+	def berechne_geschwindigkeitsvektor(self,zeitschritt,welt):
+		a = self.berechne_beschleunigung(welt)
+		v = a*zeitschritt
+		return self.v + v					#alte und neue Geschwindigkeit addiert
+	def berechne_ort(self,zeitschritt,welt):
+		v = self.berechne_geschwindigkeitsvektor(zeitschritt,welt)
+		self.v = v
+		s = v*zeitschritt								#zurueckgelegte Strecke im Zeitintervall
+		ort = self.ort + s
+		return ort
+	def leapfrog(self,zeitschritt,welt):
+		r = self.berechne_resultierende_Kraft(welt)		#Kraft an aktueller Position
+		zwischenposition = berechne_ort(zeitschritt/2)
+		originalposition = self.ort
+		self.ort = zwischenposition
+		a_zwischen = self.berechne_beschleunigung(welt)
+		v_neu = self.v + a_zwi
+#------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
+class Planet(Himmelskoerper):
+	Abstand_zur_Sonne = 0
+	min_Temperatur = 0
+	max_Temperatur = 0
+	Umlaufperiode = 0
+	Rotationsperiode = 0
+#------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
+class Welt(object):
+	gravitationskonstante = 6.673 * 10**(-11)			#Gravitationskonstante
+	Liste_der_Objekte = []
+	def objekt_hinzufuegen(self,objekt,ort):
+		"""
+		Fuegt der Welt ein Objekt hinzu
+		"""
+		self.Liste_der_Objekte.append(objekt)
+		objekt.ort = ort
+	def objekt_als_satellit_hinzufuegen(self,objekt,satellit,abstand):
+		"""
+		Fuegt ein Objekt ("satellit" genannt) in die Welt ein, welches sich
+		um ein anderes Objekt ("objekt" genannt) dreht. Es ist dabei in einem stabilen Orbit.
+		der Abstand ("abstand" genannt) ist dabei der Abstand zwischen den Mittelpunkten.
+		Ansatz: F_g = F_r
+		Nach aufloesung erhaelt man: v = sqrt(gravitationskonstante*masse_objekt/abstand)
+		"""
+		satellit.v = np.array([0.0,(self.gravitationskonstante*objekt.m/abstand)**0.5,0.0])
+		ort = objekt.ort + np.array([abstand,0,0])
+		self.objekt_hinzufuegen(satellit,ort)
+#------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
+erde = Planet("Erde",5.972E24)
+mond = Planet("Mond",7.35E22)
+welt = Welt()
+welt.objekt_hinzufuegen(erde,np.array([0.0,0.0,0.0]))
+welt.objekt_als_satellit_hinzufuegen(erde,mond,384400000.0)
+print erde.ort
+print mond.ort
+bla = mond.ort-erde.ort
+print "Erde: "+ str(erde.ort)
+print "Mond: "+ str(mond.ort)
+erde1_ausgangspunkt_x= erde.ort[0]
+erde1_ausgangspunkt_y= erde.ort[1]
+mond1_ausgangspunkt_x= mond.ort[0]
+mond1_ausgangspunkt_y= mond.ort[1]
+print np.linalg.norm(mond.ort-erde.ort)
+for i in xrange(660000):
+	#erde.ort = erde.berechne_ort(30.0,welt)
+	mond.ort = mond.berechne_ort(30.0,welt)
+	#print erde.m
+	#print np.linalg.norm(mond.v)
+blabla = mond.ort-erde.ort
+w = np.arccos(np.dot(bla,blabla)/(np.linalg.norm(bla)*np.linalg.norm(blabla)))
+print w*360/(2*np.pi)
+print "Erde: "+ str(erde.ort)
+print "Mond: "+ str(mond.ort)
+print np.linalg.norm(mond.ort-erde.ort)
+#print a*b
+erde2_ausgangspunkt_x= erde.ort[0]
+erde2_ausgangspunkt_y= erde.ort[1]
+mond2_ausgangspunkt_x= mond.ort[0]
+mond2_ausgangspunkt_y= mond.ort[1]
+x = [erde1_ausgangspunkt_x, mond1_ausgangspunkt_x, erde2_ausgangspunkt_x, mond2_ausgangspunkt_x]
+y = [erde1_ausgangspunkt_y,mond1_ausgangspunkt_y,erde2_ausgangspunkt_y,mond2_ausgangspunkt_y]
+plt.scatter(x,y)
+plt.show()
+</code>

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