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ws2425:astrophysik:protokolle
Unterschiede
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ws2425:astrophysik:protokolle [2024/12/19 17:10] Paul341 |
ws2425:astrophysik:protokolle [2025/03/11 16:54] (aktuell) Paul341 |
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| Zeile 6: | Zeile 6: | ||
| * Einarbeiten in physikalische Gesetze des N-Körper-Problems (Quelle: https://www.tat.physik.uni-tuebingen.de/~schaefer/teach/f/cp.pdf) | * Einarbeiten in physikalische Gesetze des N-Körper-Problems (Quelle: https://www.tat.physik.uni-tuebingen.de/~schaefer/teach/f/cp.pdf) | ||
| - Newtons Gravitationsgesetz | - Newtons Gravitationsgesetz | ||
| - | - Hamilton-Funktion | ||
| * gewöhnliche Differentialgleichungen 1. und 2. Ordnung (Quelle: https://mathe.zone/data/skripten/differentialgleichungen.pdf) | * gewöhnliche Differentialgleichungen 1. und 2. Ordnung (Quelle: https://mathe.zone/data/skripten/differentialgleichungen.pdf) | ||
| * Einführung | * Einführung | ||
| Zeile 25: | Zeile 24: | ||
| * Modifizierung des Codes, sodass die Simulation in 3D simuliert | * Modifizierung des Codes, sodass die Simulation in 3D simuliert | ||
| * Einfügen eines massereichen, unbewegten Punktes in der Mitte | * Einfügen eines massereichen, unbewegten Punktes in der Mitte | ||
| - | * grafische Verschönerung (schwarzer Hintergrund, Entfernen der Achsen) | + | * graphische Verschönerung (schwarzer Hintergrund, Entfernen der Achsen) |
| * Experimentieren mit verschiedenen Zahlen an Partikeln (30,100,200), Veränderung der Geschwindigkeit und Gravitationskonstante etc. | * Experimentieren mit verschiedenen Zahlen an Partikeln (30,100,200), Veränderung der Geschwindigkeit und Gravitationskonstante etc. | ||
| - | * erstes Einarbeiten in Runge-Kutta-Verfahren für bessere numerische Lösung der Differentialgleichung als Euler-Verfahren | + | * erstes Recherchieren zu Runge-Kutta-Verfahren für bessere numerische Lösung der Differentialgleichung als Euler-Verfahren |
| + | ===09.01.2025=== | ||
| + | * Verbessern des Codes: Runge-Kutta-Verfahren, statt Euler-Verfahren | ||
| + | * Einarbeiten der Spiralbewegung | ||
| + | * Visualisierung und Hervorhebung des Gravitationszentrums | ||
| + | * Infos zu symplektischen Integratoren erhalten | ||
| + | ===16.01.2025=== | ||
| + | * Gesamtenergie berechnen im Verlauf (potenzielle Energie und kinetische Energie) | ||
| + | * Gesamtenergieverlauf als Graph visualisieren | ||
| + | * Kurzvorstellung des bisherigen Projekts | ||
| + | ===23.01.2025=== | ||
| + | * Implementierung einer Funktion, die den Startzustand einer logarithmischen Spirale ausgibt und je nach angegebener Zahl unterschiedlich viele Arme erzeugen kann, sodass eine Spiralgalaxie entsteht | ||
| + | ===30.01.2025=== | ||
| + | * Nutzereingaben mit easygui: Anzahl der Massen und Arme der spirale können beliebig gewählt werden | ||
| + | * Testen der Rechenzeit der einzelnen Funktionen mit line_profiler | ||
| + | * Verbesserung der Spiralbewegung, sodass stabile Bahnen entstehen und die Partikel nicht ins Zentrum gezogen werden - $v_{tangential} = \sqrt{\frac{G*M_{zentral}}{r}}$ | ||
| + | * So sieht die aktuelle Simulation mit 70 Partikeln und 2 Spiralarmen aus: | ||
| + | * {{ws2425:astrophysik:figure3.png|Simulation}} | ||
| + | * Ziele der nächsten Sitzungen: | ||
| + | - optische Aufarbeitung | ||
| + | - Optimierung der Funktion Gravitationskraftberechnung, damit die Rechenzeit verringert und mehr Partikel dargestellt werden können | ||
| + | ===06.02.2025=== | ||
| + | * deutliche Verringerung der Rechenzeit durch numba.njit bei der doppelten Schleife bei der Kraftberechnungsfunktion | ||
| + | * farbige, transparente Partikel eingefügt, die die Simulation deutlich optisch verbessern und dem Aussehen einer Galaxie ähnlicher machen | ||
| + | * So sieht die Simulation jetzt aus: | ||
| + | * {{ws2425:astrophysik:figur4.png|Simulation}} | ||
| + | ===13.02.2025=== | ||
| + | * Hinzufügen einer zufälligen Streuung für Spiralarme, sodass eine realistischere Spiralstruktur entsteht | ||
| + | * farbliche Anpassung der Nebelpartikel | ||
| + | * Durch die zufällige Streuung entsteht eine realistischere Galaxiestruktur: | ||
| + | * {{ws2425:astrophysik:bild1.png|Simulation}} | ||
| + | * Halten der Vorträge | ||
| + | |||
| + | ===Blocktermine=== | ||
| + | ==1.Tag== | ||
| + | * Informationen zu Leapfrog-verfahren besorgt: https://hwolff.hier-im-netz.de/.cm4all/uproc.php/0/docs/Leapfrog-Schrittweitensteuerung.pdf | ||
| + | * Beginn einer dritten Code-Variante mit Leapfrog-Verfahren | ||
| + | * Beginn mit der strukturierten Dokumentation mit LaTeX | ||
| + | |||
| + | ==2.Tag== | ||
| + | * Fertigstellung der Leapfrog-Codevariante | ||
| + | * weiter Arbeit an der Dokumentation | ||
| + | ==3.Tag== | ||
| + | * Vergleich der drei implementierten numerischen Verfahren hinsichtlich Energieerhaltung: Ich habe festgestellt, dass in der Runge-Kutta-Variante ein Fehler ist, der die Genauigkeit extrem verschlechtert --> Versuch der Fehlerfindung und Korrektur | ||
ws2425/astrophysik/protokolle.1734624641.txt.gz · Zuletzt geändert: 2024/12/19 17:10 von Paul341
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