Trình mô phỏng N vật miễn phí | Quỹ đạo, hỗ trợ hấp dẫn và hỗn loạn

Cách nó hoạt động

Mở trang này. Hai ngôi sao đã quay quanh nhau, và một hành tinh quay quanh cả hai, mỗi thiên thể có một vệt sáng.
Chọn một mục yêu thích, hoặc kéo để xoay khung nhìn trong 3D và cuộn để thu phóng. Nhấp vào một vật để xem độ lệch tâm, độ nghiêng quỹ đạo và tốc độ.
Bật mũi tên vận tốc hoặc bản đồ hấp dẫn, theo dõi năng lượng và mô-men động lượng, rồi lưu ảnh PNG.

Lực giữa mọi cặp vật

Gia tốc của mỗi vật bằng G nhân với tổng trên mọi vật khác: khối lượng, nhân với vectơ nối giữa chúng, chia cho lập phương khoảng cách. Đó là quy tắc duy nhất. Ở đây G bằng 1 và Mặt Trời có khối lượng 1000, nên một Sao Mộc khối lượng 1 có tỉ lệ khối lượng gần đúng như thật. Tốc độ quỹ đạo tròn ở khoảng cách r từ Mặt Trời đó là căn bậc hai của 1000/r, và chu kỳ tuân theo định luật thứ ba của Kepler.

Quỹ đạo lồng nhau, cộng hưởng và điểm Lagrange

Một hành tinh và một mặt trăng là hai vòng tròn cùng lúc: mặt trăng quay quanh hành tinh, và cặp đó quay quanh ngôi sao. Mục yêu thích Cộng hưởng đặt Io, Europa và Ganymede vào các chu kỳ 1:2:4. Các tiểu hành tinh Trojan nằm gần các điểm tam giác đều L4 và L5, cách hành tinh khổng lồ sáu mươi độ về phía trước và phía sau, và ở yên tại đó.

Hỗ trợ hấp dẫn, văng ra và một đám

Một tàu thăm dò nhẹ lướt qua phía sau một hành tinh khổng lồ đang chuyển động có thể rời đi nhanh hơn lúc đến. Đó là hỗ trợ hấp dẫn. Trong mục yêu thích Văng ra, một vị khách rơi vào một sao đôi và, sau một vũ điệu hỗn loạn, rời đi theo quỹ đạo thoát. Đám thả vài chục vật vào cùng một giếng thế. Một số hợp nhất. Một số bị văng ra. Các vệt vẽ nên những đường xoắn.

Hỏi thường xuyên

Phương trình nào được tích phân ở mỗi bước?

Gia tốc của vật i bằng G nhân tổng trên các vật khác của mⱼ (rⱼ − rᵢ) / |rⱼ − rᵢ|³. Một độ dài làm mềm nhỏ giúp va chạm trực diện không bị chia cho không. Mỗi bước là Verlet vận tốc: đẩy, trôi và đẩy.

Vì sao năng lượng và mô-men động lượng hầu như không đổi?

Lực hấp dẫn bên trong hệ là lực xuyên tâm bảo toàn, nên cả hai đều được bảo toàn. Số liệu hiển thị độ trôi so với giá trị lúc đầu. Sự hợp nhất là va chạm không đàn hồi, nên năng lượng của đám thay đổi khi hai vật nhập làm một.

Hỗ trợ hấp dẫn là gì?

Trong hệ quy chiếu của hành tinh khổng lồ, tốc độ của tàu thăm dò lúc vào và lúc ra gần như nhau, nhưng hướng thay đổi. Trở lại hệ quy chiếu của Mặt Trời, cú đổi hướng đó có thể tăng thêm tốc độ. Mục yêu thích Hỗ trợ hấp dẫn dùng một hành tinh khổng lồ nặng hơn Sao Mộc thật để dễ thấy đường cong.

Tôi có thể xoay khung nhìn không?

Có. Kéo hình để xoay nó trong 3D, hoặc chọn Xiên, Từ trên xuống hoặc Nhìn ngang trong menu Xem. Kéo bằng chuột phải, giữ Shift rồi kéo, hoặc kéo bằng hai ngón tay để di chuyển. Khi hình đang được chọn, các phím mũi tên cũng xoay được nó.

Có tải lên thứ gì không?

Không. Mô phỏng chạy trên một khung vẽ trong trình duyệt của bạn. Lưu sẽ tải xuống ảnh PNG. Chỉnh sửa mở ảnh đó trong trình chỉnh sửa PictorX.