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Entscheidung für konkretes Thema

Schriftliche Erarbeitung:

Einführung in DGL

Erstellen eines ersten Programms, das die Gravitation und Beschleunigung zwischen zwei Punktmassen mittels DGL berechnet und als 2D-Animation (matplotlib.animation) ausgibt

dabei verwendete ich zunächst -aufgrund dessen Einfachheit - das Euler-Verfahren

rumexperimentieren mit verschiedenen Massen und Anfangsgeschwindigkeiten

Info matplotlib.animation (FuncAnimation): https://matplotlib.org/stable/api/animation_api.html

Erstellen einer 2D Simulation von beliebig vielen Partikeln, die eine zufällige Geschwindigkeit, Masse und Position in der Ebene haben; auf jeden Partikel wirkt die Gravitationskraft aller anderen Partikel

Modifizierung des Codes, sodass die Simulation in 3D simuliert

Einfügen eines massereichen, unbewegten Punktes in der Mitte

graphische Verschönerung (schwarzer Hintergrund, Entfernen der Achsen)

Experimentieren mit verschiedenen Zahlen an Partikeln (30,100,200), Veränderung der Geschwindigkeit und Gravitationskonstante etc.

erstes Recherchieren zu Runge-Kutta-Verfahren für bessere numerische Lösung der Differentialgleichung als Euler-Verfahren

Verbessern des Codes: Runge-Kutta-Verfahren, statt Euler-Verfahren

Einarbeiten der Spiralbewegung

Visualisierung und Hervorhebung des Gravitationszentrums

Infos zu symplektischen Integratoren erhalten

Gesamtenergie berechnen im Verlauf (potenzielle Energie und kinetische Energie)

Gesamtenergieverlauf als Graph visualisieren

Kurzvorstellung des bisherigen Projekts

Implementierung einer Funktion, die den Startzustand einer logarithmischen Spirale ausgibt und je nach angegebener Zahl unterschiedlich viele Arme erzeugen kann, sodass eine Spiralgalaxie entsteht

Nutzereingaben mit easygui: Anzahl der Massen und Arme der spirale können beliebig gewählt werden

Verbesserung der Spiralbewegung, sodass stabile Bahnen entstehen und die Partikel nicht ins Zentrum gezogen werden - $Geschwindigkeit = \frac{G*Masse}{r}