Symulator N ciał za darmo | Orbity, asysty i chaos

Jak to działa

Otwórz tę stronę. Dwie gwiazdy już krążą wokół siebie, a planeta okrąża obie, każde ciało ze świecącym śladem.
Wybierz ulubiony układ albo przeciągnij, aby obrócić widok w 3D, i przewiń, aby powiększyć. Kliknij ciało, aby odczytać jego mimośród, nachylenie i prędkość.
Włącz strzałki prędkości lub mapę grawitacji, obserwuj energię i moment pędu, a potem zapisz PNG.

Siła między każdą parą

Przyspieszenie każdego ciała to G razy suma po wszystkich pozostałych ciałach: masa razy wektor między nimi, podzielona przez sześcian odległości. To jedyna reguła. Tutaj G wynosi 1, a Słońce ma masę 1000, więc Jowisz o masie 1 ma mniej więcej rzeczywisty stosunek mas. Prędkość kołowa w odległości r od tego Słońca to pierwiastek z 1000/r, a okresy spełniają trzecie prawo Keplera.

Orbity zagnieżdżone, rezonans i punkty Lagrange'a

Planeta z księżycem to dwa okręgi naraz: księżyc krąży wokół planety, a ta para wokół gwiazdy. Ulubiony układ Rezonans ustawia Io, Europę i Ganimedesa na okresach 1:2:4. Planetoidy trojańskie leżą blisko równobocznych punktów L4 i L5, sześćdziesiąt stopni przed planetą olbrzymem i za nią, i tam pozostają.

Asysta, wyrzucenie i gromada

Lekka sonda, która przelatuje za poruszającym się olbrzymem, może odlecieć szybciej, niż przyleciała. To asysta grawitacyjna. W ulubionym układzie Wyrzucenie przybysz wpada w układ podwójny i po chaotycznym tańcu odlatuje po torze ucieczki. Gromada wrzuca kilkadziesiąt ciał do jednej studni. Niektóre się łączą. Niektóre zostają wyrzucone. Ślady rysują spirale.

Często zadawane pytania

Jakie równanie jest całkowane w każdym kroku?

Przyspieszenie ciała i to G razy suma po pozostałych ciałach z mⱼ (rⱼ − rᵢ) / |rⱼ − rᵢ|³. Mała długość zmiękczenia sprawia, że bezpośrednie zderzenie nie dzieli przez zero. Krok to prędkościowy algorytm Verleta: pchnięcie, dryf i pchnięcie.

Dlaczego energia i moment pędu prawie się nie zmieniają?

Grawitacja wewnątrz układu jest zachowawczą siłą centralną, więc obie wielkości są zachowane. Odczyt pokazuje dryf od wartości początkowej. Połączenie jest niesprężyste, więc energia gromady zmienia się, gdy dwa ciała się łączą.

Czym jest asysta grawitacyjna?

W układzie odniesienia planety olbrzyma prędkość sondy na wlocie i wylocie jest mniej więcej taka sama, ale zmienia się kierunek. W układzie Słońca ten skręt może dodać prędkości. Ulubiony układ Asysta używa cięższego olbrzyma niż prawdziwy Jowisz, aby zakręt był dobrze widoczny.

Czy mogę obracać widok?

Tak. Przeciągnij obraz, aby obrócić go w 3D, albo wybierz Ukośnie, Z góry lub Z boku w menu Widok. Przeciągnij prawym przyciskiem myszy, z wciśniętym klawiszem Shift lub dwoma palcami, aby przesunąć. Gdy obraz jest aktywny, obracają go też klawisze strzałek.

Czy coś jest przesyłane?

Nie. Symulacja działa na płótnie w Twojej przeglądarce. Zapisz pobiera plik PNG. Edytuj otwiera ten obraz w edytorze PictorX.