Редактирование: КП: Динамика молекулы (моделирование)

Перейти к: навигация, поиск

Внимание! Вы не авторизовались на сайте. Ваш IP-адрес будет публично видимым, если вы будете вносить любые правки. Если вы войдёте или создадите учётную запись, правки вместо этого будут связаны с вашим именем пользователя, а также у вас появятся другие преимущества.

Правка может быть отменена. Пожалуйста, просмотрите сравнение версий, чтобы убедиться, что это именно те изменения, которые вас интересуют, и нажмите «Записать страницу», чтобы изменения вступили в силу.
Текущая версия Ваш текст
Строка 1: Строка 1:
 
[[А.М. Кривцов]] > [[Теоретическая механика: физико-механический факультет|Теоретическая механика]] > [[Курсовые проекты ТМ 2013|Курсовые проекты 2013]] > '''Моделирование образования Земли и Луны в газопылевом облаке с учётом солнечного притяжения (моделирование)''' <HR>
 
[[А.М. Кривцов]] > [[Теоретическая механика: физико-механический факультет|Теоретическая механика]] > [[Курсовые проекты ТМ 2013|Курсовые проекты 2013]] > '''Моделирование образования Земли и Луны в газопылевом облаке с учётом солнечного притяжения (моделирование)''' <HR>
  
[[Файл:Colc.png|справа|450px]]
+
 
 
'''''Курсовой проект по [[Теоретическая механика: физико-механический факультет|Теоретической механике]]'''''
 
'''''Курсовой проект по [[Теоретическая механика: физико-механический факультет|Теоретической механике]]'''''
  
Строка 12: Строка 12:
 
== Аннотация проекта ==
 
== Аннотация проекта ==
  
Данный проект является продолжением работы над проектом "Земля-Луна"[http://tm.spbstu.ru/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA%D1%82_%22%D0%97%D0%B5%D0%BC%D0%BB%D1%8F_-_%D0%9B%D1%83%D0%BD%D0%B0%22]. Исследуется поведение газопылевого облака в гравитационном поле, создаваемом Солнцем. Уже получены результаты для облака, имеющего форму эллипсоида. Результатом является образование двойной системы путём одновременного возникновения двух небесных тел, одно из которых в несколько раз больше другого по размеру. Для этого случая были проведены исследования, которые выявили наиболее оптимальные начальные данные, при которых образование двойной системы происходит с большой вероятностью.
+
Данный проект является продолжением работы над проектом "Земля-Луна", начатый [[А.М.Кривцов]]ым и [[Ле-Захаров А.А..А, Ле-Захаровым]].
 +
Исследуется поведение газопылевого облака в гравитационном поле, создаваемом Солнцем. Уже получены результаты для облака, имеющего форму эллипсоида. Результатом является образование двойной системы путём одновременного возникновения двух небесных тел, одно из которых в несколько раз больше другого по размеру. Для этого случая были проведены исследования, которые выявили наиболее оптимальные исходные данные, при которых образование двойной системы происходит с большой вероятностью.
  
 
== Постановка задачи ==
 
== Постановка задачи ==
Строка 20: Строка 21:
 
== Общие сведения по теме ==
 
== Общие сведения по теме ==
  
Для рассматриваемого случая необходимо учитывать многое из того, что не учитывается в случае, когда облако задается в виде эллипсоида. Скорость твердотельного вращения должна считаться исходя из факта влияния на облако как самих частиц,его составляющих, так и центрального тела. Таким образом, задав скорость вращения облака, можно добиться того, что частицы пыли не будут падать в центр или разлетаться.  
+
Для этого случая необходимо учитывать многое из того, что не учитывается в случае, когда облако задается в виде эллипсоида. Скорость твердотельного вращения должна считаться исходя из факта влияния на облако как самих частиц,его составляющих, так и центрального тела. Таким образом, задав скорость вращения облака, можно добиться того, что частицы пыли не будут падать в центр или разлетаться.
 
 
Сила взаимодействия складывается из трех составляющих: гравитационного притяжения, реактивного отталкивания и диссипативных сил. Она зависит от расстояния между частицами и скорости их сближения. Диссипативная составляющая появляется из-за предположения, что нагретая частица интенсивно испускает газообразное вещество. Таким образом, каждая частица окружена газовой оболочкой. Потери энергии при взаимодействии этих оболочек и обуславливают появление диссипативной силы. 
 
  
 
'''Облако в виде тора в поле центрального тела.'''
 
'''Облако в виде тора в поле центрального тела.'''
Строка 29: Строка 28:
  
 
Также необходимо учитывать тот факт, что из-за более сложной геометрии тора по сравнению с геометрией эллипсоида, понять где и как будут образовываться необходимые кластеры гораздо сложнее. В случае с эллипсоидом, можно было предполагать образование системы в центральной части, тогда как для тора оно может произойти где угодно. Причем в данном случае может получиться так, что образуется несколько кластеров, подобных друг другу. Таким образом, для вероятности образования двойной системы, необходимо увеличивать толщину тора.
 
Также необходимо учитывать тот факт, что из-за более сложной геометрии тора по сравнению с геометрией эллипсоида, понять где и как будут образовываться необходимые кластеры гораздо сложнее. В случае с эллипсоидом, можно было предполагать образование системы в центральной части, тогда как для тора оно может произойти где угодно. Причем в данном случае может получиться так, что образуется несколько кластеров, подобных друг другу. Таким образом, для вероятности образования двойной системы, необходимо увеличивать толщину тора.
 
В качестве начальных данных, которые и задают систему в начальный момент времени и со значениями которых необходимо проводить эксперименты в первую очередь, берутся величины:
 
 
<math>N</math> — число частиц
 
 
<math>d_{0}</math> — среднее расстояние между частицами
 
 
<math> E_{hR}</math> — соотношение радиуса тора к его толщине
 
 
<math>\frac{\omega_{0}}{\omega_{s}}</math> — отношение угловых скоростей, задающее начальную скорость вращения облака
 
 
<math>\frac{V_{xy}}{V}</math> — задание хаотической составляющей скорости по отношению к скорости, полученной из значения угловой скорости вращения, т.е.скорости вращения.
 
 
<math>\frac{M_{0}}{M}</math> — отношение массы системы к массе центрального тела.
 
  
 
== Решение ==
 
== Решение ==
Строка 56: Строка 41:
 
Если учитывать, что угловая скорость твердотельного вращения без центрального тела имеет вид
 
Если учитывать, что угловая скорость твердотельного вращения без центрального тела имеет вид
 
   
 
   
<math> \omega_{s0} =\sqrt{\frac{3 \pi GNm_{0}}{4R_{0}^3}}</math>, где <math>N</math> число частиц
+
<math> \omega_{s0} =\sqrt{\frac{3 \pi GNm_{0}}{4R_{0}^3}}</math>, где <math>N</math> - число частиц
  
 
то получим, что искомая уловая скорость твердотельного вращения будет иметь вид
 
то получим, что искомая уловая скорость твердотельного вращения будет иметь вид
Строка 63: Строка 48:
  
 
Задав отношение <math>\frac{\omega_{0}}{\omega_{s}}</math>, получаем значение угловой скорости облака <math>\omega_{0}</math>  
 
Задав отношение <math>\frac{\omega_{0}}{\omega_{s}}</math>, получаем значение угловой скорости облака <math>\omega_{0}</math>  
Это отношение угловых скоростей позволяет сохранить подобие при изменении числа частиц.
+
Это отношение угловых скоростей позволяет сохронить подобие при изменении числа частиц
 
 
Зная <math>\omega_{0}</math> можно найти скорость частицы <math>V_{0} = [\omega,r]</math>,где <math>r</math> — расстояние до центра.
 
 
 
Результат работы программы при:
 
<math>\frac{\omega_{0}}{\omega_{s}}</math> = 1.05,
 
<math>N</math> = 10000
 
 
 
[[Файл: Prog2.png]]
 
 
 
Видим 12 кластеров, движущиеся по орбитам. Этот результат получен после 24804 итераций. То есть при данном отношении угловых скоростей облако устойчиво.
 
  
 
== Обсуждение результатов и выводы ==
 
== Обсуждение результатов и выводы ==
 
Полученные результаты позволяют исследовать зависимость поведения облака от параметров. Попытки привести значения переменных к значению констант системы Земля-Луна-Солнца оказались не плодотворными. Таким образом, для дальнейшего продвижения, необходимо далее исследовать влияние параметром на образование двойной системы. Помимо параметров динамических, необходимо рассматривать влияние и параметров геометрических, после чего уже можно будет пытаться применить к модели реальные параметры. После применения реальных параметров полученные результаты можно будет сравнить с теоретическими предсказаниями[http://tm.spbstu.ru/%D0%9A%D0%9F:_%D0%94%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D0%B0_%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB%D1%8B_(%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D0%B5%D1%82)]
 
  
 
== Ссылки по теме ==
 
== Ссылки по теме ==
  
[http://tm.spbstu.ru/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA%D1%82_%22%D0%97%D0%B5%D0%BC%D0%BB%D1%8F_-_%D0%9B%D1%83%D0%BD%D0%B0%22 Земля-Луна]
 
 
== Интересные страницы по теме ==
 
 
[http://tvsh2004.narod.ru/saturn/sat_rings.html Кольца Сатурна]
 
 
[http://full-moon.ru/earth-moon.html Система Земля - Луна]
 
  
[http://www.informatics.ru/mshp/works/solar/earth.htm О разных гипотезах возникновения Луны]
 
  
 
== См. также ==
 
== См. также ==
Вам запрещено изменять защиту статьи. Edit Создать редактором

Обратите внимание, что все добавления и изменения текста статьи рассматриваются как выпущенные на условиях лицензии Public Domain (см. Department of Theoretical and Applied Mechanics:Авторские права). Если вы не хотите, чтобы ваши тексты свободно распространялись и редактировались любым желающим, не помещайте их сюда.
Вы также подтверждаете, что являетесь автором вносимых дополнений или скопировали их из источника, допускающего свободное распространение и изменение своего содержимого.
НЕ РАЗМЕЩАЙТЕ БЕЗ РАЗРЕШЕНИЯ МАТЕРИАЛЫ, ОХРАНЯЕМЫЕ АВТОРСКИМ ПРАВОМ!

To protect the wiki against automated edit spam, we kindly ask you to solve the following CAPTCHA:

Отменить | Справка по редактированию  (в новом окне)