| Текущая версия |
Ваш текст |
| Строка 11: |
Строка 11: |
| | | | |
| | == Формулировка задачи == | | == Формулировка задачи == |
| − | [[Файл:foto11.jpg|thumb|Рис.1 Молекула углекислого газа.|400px]]
| |
| | Смоделировать молекулы углекислого газа методом динамики частиц, проверить выполнение закона сохранения энергии и рассмотреть распределение энергии по степеням свободы. | | Смоделировать молекулы углекислого газа методом динамики частиц, проверить выполнение закона сохранения энергии и рассмотреть распределение энергии по степеням свободы. |
| | + | |
| | | | |
| | == Общие сведения == | | == Общие сведения == |
| | Для моделирования используем частицы, которые представляют собой абсолютно упругий шар. Масса углерода равна 12, а кислорода - 16 условных единиц. Для отталкивания молекул используется потенциал Морзе, внутри молекулы: Упругая сила и угловая пружина. | | Для моделирования используем частицы, которые представляют собой абсолютно упругий шар. Масса углерода равна 12, а кислорода - 16 условных единиц. Для отталкивания молекул используется потенциал Морзе, внутри молекулы: Упругая сила и угловая пружина. |
| − | ===== Упругая сила и угловая пружина =====
| |
| − | Упругая сила определяется формулой:
| |
| − | ::<math>
| |
| − | F( r) = -kr,
| |
| − | </math>
| |
| − | где
| |
| − | * <math>k</math> — жесткость,
| |
| − | * <math> r</math> — отклонение от положения равновесия.
| |
| − | Потенциал пружины равен:
| |
| − | ::<math>
| |
| − | \varPi(r) = С\frac{(\pi-φ)^2}{2}
| |
| − | ,
| |
| − | </math>
| |
| − | При этом
| |
| − | ::<math>φ =\frac{ {\bf r_1}·{\bf r_2}}{r_1 r_2} </math>
| |
| − | где
| |
| − | * <math>С</math> —угловая жесткость,
| |
| − | * <math> {\bf r_i} </math> — радиус вектор от атома углерода к первому или второму кислороду соответственно.
| |
| − | А сила вычисляется как:
| |
| − | ::<math>F(r) = -\varPi'(r) ,
| |
| − | </math>
| |
| − |
| |
| | | | |
| | ===== [[Потенциал Морзе | Потенциал Морзе ]] ===== | | ===== [[Потенциал Морзе | Потенциал Морзе ]] ===== |
| Строка 52: |
Строка 30: |
| | * <math>\alpha</math> — параметр, характеризующий ширину потенциальной ямы. | | * <math>\alpha</math> — параметр, характеризующий ширину потенциальной ямы. |
| | | | |
| | + | Потенциал имеет один безразмерный параметр <math>\alpha a </math>. При <math>\alpha a = 6</math> взаимодействия Морзе и Леннард-Джонса близки. При увеличении <math>\alpha a </math> ширина потенциальной ямы для взаимодействия Морзе уменьшается, взаимодействие становится более жестким и хрупким. Уменьшение <math>\alpha a </math> приводит к противоположным изменениям — потенциальная яма расширяется, жесткость падает. |
| | Сила, соответствующая потенциалу Морзе, вычисляется по формуле: | | Сила, соответствующая потенциалу Морзе, вычисляется по формуле: |
| | ::<math> | | ::<math> |
| Строка 61: |
Строка 40: |
| | {\bf F}({\bf r})= -\nabla\varPi(r) = 2\alpha D\left[e^{-2\alpha(r-a)}-e^{-\alpha(r-a)}\right]\frac{{\bf r}}{r} | | {\bf F}({\bf r})= -\nabla\varPi(r) = 2\alpha D\left[e^{-2\alpha(r-a)}-e^{-\alpha(r-a)}\right]\frac{{\bf r}}{r} |
| | </math> | | </math> |
| − | ==Программа==
| |
| − | В данной программе в начальный момент времени системе задаются случайные скорости(начальная энергия,они достаточно велики, чтобы можно было пренебречь потенциальной энергией взаимодействия. Можно менять количество молекул углекислого газа и сбрасывать таймер расчета средних значений. Так же выводятся:кинетическая энергия системы в данный момент времени, средняя кинетическая энергия системы в данный момент времени, средние энергии, приходящиеся на атом углерода, первый и второй атом кислорода в молекуле.
| |
| − | *Красные шары - атомы углерода
| |
| − | *Синие шары - атомы кислорода
| |
| − | {{#widget:Iframe |url=https://ailurus.ru/protos/foten/lab-k/ |width=680 |height=680 |border=0 }}
| |
| − |
| |
| − | <div class="mw-collapsible mw-collapsed" style="width:100%" >
| |
| − | '''Текст программы на языке JavaScript:'''
| |
| − | <div class="mw-collapsible-content">
| |
| − | Файл '''"Lab.js"'''
| |
| − | <syntaxhighlight lang="javascript" line start="1" enclose="div">
| |
| − | window.addEventListener("load", MainBalls, true);
| |
| − | function MainBalls() {
| |
| − |
| |
| − | // Предварительные установки
| |
| − |
| |
| − | var canvas = canvasBalls;
| |
| − | var context = canvas.getContext("2d"); // на context происходит рисование
| |
| − | canvas.oncontextmenu = function (e) {return false;}; // блокировка контекстного меню
| |
| − |
| |
| − | var Pi = 3.1415926; // число "пи"
| |
| − |
| |
| − | var m0 = 1; // масштаб массы
| |
| − | var T0 = 1; // масштаб времени (период колебаний исходной системы)
| |
| − | var a0 = 1; // масштаб расстояния (диаметр шара)
| |
| − |
| |
| − | var g0 = a0 / T0 / T0; // масштаб ускорения (ускорение, при котором за T0 будет пройдено расстояние a0)
| |
| − | var k0 = 2 * Pi / T0; // масштаб частоты
| |
| − | var C0 = m0 * k0 * k0; // масштаб жесткости
| |
| − | var B0 = 2 * m0 * k0; // масштаб вязкости
| |
| − |
| |
| − | // *** Задание физических параметров ***
| |
| − |
| |
| − | var Ny = 5; // число шаров, помещающихся по вертикали в окно (задает размер шара относительно размера окна)
| |
| − | var m = 12 * m0; // масса C
| |
| − | var m1 = 16 * m0 ; //масса О
| |
| − | var Cwall = 8 * C0; // жесткость стен
| |
| − | var B = 0 * B0; // вязкость среды
| |
| − | var Bwall = 0 * B0; // вязкость на стенках
| |
| − | var Cball = Cwall; // жесткость между частицами
| |
| − | var r = 0.1 * a0; // радиус частицы в расчетных координатах
| |
| − | var K = 0.85; // сила взаимодействия ограничивается значением, реализующимся при r/a = K
| |
| − | var a = 2.2 * r; // равновесное расстояние между частицами
| |
| − | var a_1 = 2.05 * r;
| |
| − | var a_2 = 2.1 * a ;
| |
| − | var aCut = 2.05 * r ; // радиус обрезания
| |
| − | var alfa = 4 ;
| |
| − | var j = 20 ;
| |
| − | var Ek = 0 ;
| |
| − | var Ek1 = 0 ;
| |
| − | var k = 1 ;
| |
| − | var Ekc = 0 ;
| |
| − | var Ekck = 0;
| |
| − | var EC = 0 ;
| |
| − | var EO1 = 0;
| |
| − | var EO2 = 0;
| |
| − | var ECk = 0 ;
| |
| − | var EO1k = 0;
| |
| − | var EO2k = 0;
| |
| − |
| |
| − | // *** Задание вычислительных параметров ***
| |
| − |
| |
| − | var fps = 60; // frames per second - число кадров в секунду (качечтво отображения)
| |
| − | var spf = 400; // steps per frame - число шагов интегрирования между кадрами (скорость расчета)
| |
| − | var dt = 0.03 * T0 / fps; // шаг интегрирования (качество расчета)
| |
| − |
| |
| − | // Выполнение программы
| |
| − |
| |
| − | var scale = canvas.height / Ny / a0 ; // масштабный коэффициент для перехода от расчетных к экранным координатам
| |
| − | var r2 = r * r ; // ___в целях оптимизации___
| |
| − | var aCut2 = aCut * aCut ; // ___в целях оптимизации___
| |
| − | var a2 = a * a ; // ___в целях оптимизации___
| |
| − | var a22 = a_2 * a_2 ;
| |
| − | var a11 = a_1 * a_1 ;
| |
| − | var D = a2 * Cball / 72 ; // энергия связи между частицами
| |
| − | var LJCoeff = 12 * D / a2 ; // коэффициент для расчета потенциала Л-Дж
| |
| − | var a1 = alfa / a ;
| |
| − | var MorzCoeff = 2 * a1 * D ;
| |
| − |
| |
| − | var Ka = K * r ; // ___в целях оптимизации___
| |
| − | var K2a2 = Ka*Ka ; // ___в целях оптимизации___
| |
| − |
| |
| − | var w = canvas.width / scale ; // ширина окна в расчетных координатах
| |
| − | var h = canvas.height / scale ; // высота окна в расчетных координатах
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | var dNd = null ; // ссылка на захваченный курсором шар (drag & drop)
| |
| − |
| |
| − | // Работа с мышью
| |
| − |
| |
| − | var mx_, my_; // буфер позиции мыши (для расчета скорости при отпускании шара)
| |
| − |
| |
| − | canvas.onmousedown = function(e) { // функция при нажатии клавиши мыши
| |
| − | var m = mouseCoords(e); // получаем расчетные координаты курсора мыши
| |
| − | // цикл в обратную сторону, чтобы захватывать шар, нарисованный "сверху"
| |
| − | // (т.к. цикл рисования идет в обычном порядке)
| |
| − | for (var i = balls.length - 1; i >= 0; i--) {
| |
| − | var b = balls[i];
| |
| − | var rx = b.x - m.x;
| |
| − | var ry = b.y - m.y;
| |
| − | var rLen2 = rx * rx + ry * ry; // квадрат расстояния между курсором и центром шара
| |
| − | if (rLen2 <= r2) { // курсор нажал на шар
| |
| − | if (e.which == 1) { // нажата левая клавиша мыши
| |
| − | dNd = b;
| |
| − | dNd.xPlus = dNd.x - m.x; // сдвиг курсора относительно центра шара по x
| |
| − | dNd.yPlus = dNd.y - m.y; // сдвиг курсора относительно центра шара по y
| |
| − | mx_ = m.x; my_ = m.y;
| |
| − | canvas.onmousemove = mouseMove; // пока клавиша нажата - работает функция перемещения
| |
| − | } else if (e.which == 3) { // нажата правая клавиша мыши
| |
| − | balls.splice(i, 1); // удалить шар
| |
| − | }
| |
| − | return;
| |
| − | }
| |
| − | }
| |
| − | for (var i = C.length - 1; i >= 0; i--) {
| |
| − | var b = C[i];
| |
| − | var rx = b.x - m.x;
| |
| − | var ry = b.y - m.y;
| |
| − | var rLen2 = rx * rx + ry * ry; // квадрат расстояния между курсором и центром шара
| |
| − | if (rLen2 <= r2) { // курсор нажал на шар
| |
| − | if (e.which == 1) { // нажата левая клавиша мыши
| |
| − | dNd = b;
| |
| − | dNd.xPlus = dNd.x - m.x; // сдвиг курсора относительно центра шара по x
| |
| − | dNd.yPlus = dNd.y - m.y; // сдвиг курсора относительно центра шара по y
| |
| − | mx_ = m.x; my_ = m.y;
| |
| − | canvas.onmousemove = mouseMove; // пока клавиша нажата - работает функция перемещения
| |
| − | } else if (e.which == 3) { // нажата правая клавиша мыши
| |
| − | C.splice(i, 1); // удалить шар
| |
| − | }
| |
| − | return;
| |
| − | }
| |
| − | }
| |
| − | for (var i = O1.length - 1; i >= 0; i--) {
| |
| − | var b = O1[i];
| |
| − | var rx = b.x - m.x;
| |
| − | var ry = b.y - m.y;
| |
| − | var rLen2 = rx * rx + ry * ry; // квадрат расстояния между курсором и центром шара
| |
| − | if (rLen2 <= r2) { // курсор нажал на шар
| |
| − | if (e.which == 1) { // нажата левая клавиша мыши
| |
| − | dNd = b;
| |
| − | dNd.xPlus = dNd.x - m.x; // сдвиг курсора относительно центра шара по x
| |
| − | dNd.yPlus = dNd.y - m.y; // сдвиг курсора относительно центра шара по y
| |
| − | mx_ = m.x; my_ = m.y;
| |
| − | canvas.onmousemove = mouseMove; // пока клавиша нажата - работает функция перемещения
| |
| − | } else if (e.which == 3) { // нажата правая клавиша мыши
| |
| − | O1.splice(i, 1); // удалить шар
| |
| − | }
| |
| − | return;
| |
| − | }
| |
| − | }
| |
| − | for (var i = O2.length - 1; i >= 0; i--) {
| |
| − | var b = O2[i];
| |
| − | var rx = b.x - m.x;
| |
| − | var ry = b.y - m.y;
| |
| − | var rLen2 = rx * rx + ry * ry; // квадрат расстояния между курсором и центром шара
| |
| − | if (rLen2 <= r2) { // курсор нажал на шар
| |
| − | if (e.which == 1) { // нажата левая клавиша мыши
| |
| − | dNd = b;
| |
| − | dNd.xPlus = dNd.x - m.x; // сдвиг курсора относительно центра шара по x
| |
| − | dNd.yPlus = dNd.y - m.y; // сдвиг курсора относительно центра шара по y
| |
| − | mx_ = m.x; my_ = m.y;
| |
| − | canvas.onmousemove = mouseMove; // пока клавиша нажата - работает функция перемещения
| |
| − | } else if (e.which == 3) { // нажата правая клавиша мыши
| |
| − | O2.splice(i, 1); // удалить шар
| |
| − | }
| |
| − | return;
| |
| − | }
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − | // если не вышли по return из цикла - нажатие было вне шара, добавляем новый
| |
| − | if (e.which == 1) {
| |
| − | dNd = addNewBall(m.x, m.y); // добавляем шар и сразу захватываем его курсором
| |
| − | if (dNd == null) return; // если шар не добавился (из за стен или других шаров) - возвращаемся
| |
| − | dNd.xPlus = 0; dNd.yPlus = 0; // держим шар по центру
| |
| − | mx_ = m.x; my_ = m.y;
| |
| − | canvas.onmousemove = mouseMove; // пока клавиша нажата - работает функция перемещения
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | };
| |
| − | this.setNy = function(ny) {
| |
| − | j = ny;
| |
| − | };
| |
| − | this.ResetTime = function() {
| |
| − | timers();
| |
| − | };
| |
| − |
| |
| − | this.newSystem = function() {
| |
| − | balls = [];
| |
| − | C =[] ;
| |
| − | O1 = [] ;
| |
| − | O2 = [] ;
| |
| − | if(j == 2){
| |
| − | r = 0.2 * a0 ;
| |
| − | a = 3.1 * r; // равновесное расстояние между частицами
| |
| − | a_1 = 2.1 * r;
| |
| − | a_2 = 2.1 * a ;
| |
| − | aCut = 2 * r ;
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | r2 = r * r ;
| |
| − | aCut2 = aCut * aCut ;
| |
| − | a2 = a * a ;
| |
| − | a22 = a_2 * a_2 ;
| |
| − | a11 = a_1 * a_1 ;
| |
| − | D = a2 * Cball / 72 ;
| |
| − | LJCoeff = 12 * D / a2 ;
| |
| − | a1 = alfa / a ;
| |
| − | MorzCoeff = 2 * a1 * D ;
| |
| − | Ka = K * r ;
| |
| − | K2a2 = Ka*Ka ;
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | addNewC( w* 0.25 , h*0.2, 10 );
| |
| − | addNewO1(w* 0.25 + a , h*0.2 , 10 );
| |
| − | addNewO2(w* 0.25 - a, h*0.2 , 10 );
| |
| − |
| |
| − | addNewC( w* 0.75 , h*0.2, 10 );
| |
| − | addNewO1(w* 0.75 + a ,h*0.2, 10 );
| |
| − | addNewO2(w* 0.75 - a, h*0.2, 10 );
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − | if(j == 8){
| |
| − | r = 0.2 * a0 ;
| |
| − | a = 2.5 * r; // равновесное расстояние между частицами
| |
| − | a_1 = 2.1 * r;
| |
| − | a_2 = 2.1 * a ;
| |
| − | aCut = 2 * r ;
| |
| − |
| |
| − | j = j*0.5 ;
| |
| − |
| |
| − | r2 = r * r ;
| |
| − | aCut2 = aCut * aCut ;
| |
| − | a2 = a * a ;
| |
| − | a22 = a_2 * a_2 ;
| |
| − | a11 = a_1 * a_1 ;
| |
| − | D = a2 * Cball / 72 ;
| |
| − | LJCoeff = 12 * D / a2 ;
| |
| − | a1 = alfa / a ;
| |
| − | MorzCoeff = 2 * a1 * D ;
| |
| − | Ka = K * r ;
| |
| − | K2a2 = Ka*Ka ;
| |
| − |
| |
| − | for (var i = 0; i < j; i++){
| |
| − |
| |
| − | addNewC( w* 0.25 , h*0.2*(1+i), 10 );
| |
| − | addNewO1(w* 0.25 + a , h*0.2*(1+i) , 10 );
| |
| − | addNewO2(w* 0.25 - a, h*0.2*(1+i) , 10 );
| |
| − |
| |
| − | addNewC( w* 0.75 , h*0.2*(1+i), 10 );
| |
| − | addNewO1(w* 0.75 + a , h*0.2*(1+i) , 10 );
| |
| − | addNewO2(w* 0.75 - a, h*0.2*(1+i) , 10 );
| |
| − |
| |
| − | }
| |
| − | }
| |
| − | if(j == 20){
| |
| − | j = j*0.25 ;
| |
| − | r = 0.15 * a0 ;
| |
| − | a = 2.5 * r;
| |
| − | a_1 = 2.1 * r;
| |
| − | a_2 = 2.1 * a ;
| |
| − | aCut = 2 * r ;
| |
| − | r2 = r * r ;
| |
| − | aCut2 = aCut * aCut ;
| |
| − | a2 = a * a ;
| |
| − | a22 = a_2 * a_2 ;
| |
| − | a11 = a_1 * a_1 ;
| |
| − | D = a2 * Cball / 72 ;
| |
| − | LJCoeff = 12 * D / a2 ;
| |
| − | a1 = alfa / a ;
| |
| − | MorzCoeff = 2 * a1 * D ;
| |
| − | Ka = K * r ;
| |
| − | K2a2 = Ka*Ka ;
| |
| − |
| |
| − | for (var i = 0; i < j; i++){
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | addNewC( w* 0.2 , h*0.16*(1+i), 10 );
| |
| − | addNewO1(w* 0.2 + a , h*0.16*(1+i) , 10 );
| |
| − | addNewO2(w* 0.2 - a, h*0.16*(1+i) , 10 );
| |
| − |
| |
| − | addNewC( w* 0.4 , h*0.16*(1+i), 10 );
| |
| − | addNewO1(w* 0.4 + a , h*0.16*(1+i) , 10 );
| |
| − | addNewO2(w* 0.4 - a, h*0.16*(1+i) , 10 );
| |
| − |
| |
| − | addNewC( w* 0.6 , h*0.16*(1+i), 10 );
| |
| − | addNewO1(w* 0.6 + a , h*0.16*(1+i) , 10 );
| |
| − | addNewO2(w* 0.6 - a, h*0.16*(1+i) , 10 );
| |
| − |
| |
| − | addNewC( w* 0.8 , h*0.16*(1+i), 10 );
| |
| − | addNewO1(w* 0.8 + a , h*0.16*(1+i) , 10 );
| |
| − | addNewO2(w* 0.8 - a, h*0.16*(1+i) , 10 );
| |
| − |
| |
| − | }
| |
| − | }
| |
| − | if(j == 40){
| |
| − | r = 0.1 * a0 ;
| |
| − | a = 3.1 * r;
| |
| − | a_1 = 2.1 * r;
| |
| − | a_2 = 2.1 * a ;
| |
| − | aCut = 2 * r ;
| |
| − |
| |
| − | j = j*0.2 ;
| |
| − |
| |
| − | r2 = r * r ;
| |
| − | aCut2 = aCut * aCut ;
| |
| − | a2 = a * a ;
| |
| − | a22 = a_2 * a_2 ;
| |
| − | a11 = a_1 * a_1 ;
| |
| − | D = a2 * Cball / 72 ;
| |
| − | LJCoeff = 12 * D / a2 ;
| |
| − | a1 = alfa / a ;
| |
| − | MorzCoeff = 2 * a1 * D ;
| |
| − | Ka = K * r ;
| |
| − | K2a2 = Ka*Ka ;
| |
| − |
| |
| − | for (var i = 0; i < j; i++){
| |
| − | addNewC( w* 0.16 , h*0.11*(1+i), 10 );
| |
| − | addNewO1(w* 0.16 + a , h*0.11*(1+i) , 10 );
| |
| − | addNewO2(w* 0.16 - a, h*0.11*(1+i) , 10 );
| |
| − |
| |
| − | addNewC( w* 0.33 , h*0.11*(1+i), 10 );
| |
| − | addNewO1(w* 0.33 + a , h*0.11*(1+i) , 10 );
| |
| − | addNewO2(w* 0.33 - a, h*0.11*(1+i) , 10 );
| |
| − |
| |
| − | addNewC( w* 0.50 , h*0.11*(1+i), 10 );
| |
| − | addNewO1(w* 0.50 + a , h*0.11*(1+i) , 10 );
| |
| − | addNewO2(w* 0.50 - a, h*0.11*(1+i) , 10 );
| |
| − |
| |
| − | addNewC( w* 0.67 , h*0.11*(1+i), 10 );
| |
| − | addNewO1(w* 0.67 + a , h*0.11*(1+i) , 10 );
| |
| − | addNewO2(w* 0.67 - a, h*0.11*(1+i) , 10 );
| |
| − |
| |
| − | addNewC( w* 0.84 , h*0.11*(1+i), 10 );
| |
| − | addNewO1(w* 0.84 + a , h*0.11*(1+i) , 10 );
| |
| − | addNewO2(w* 0.84 - a, h*0.11*(1+i) , 10 );
| |
| − |
| |
| − | }
| |
| − | }
| |
| − | if(j == 70){
| |
| − | r = 0.08 * a0 ;
| |
| − | a = 2.3 * r;
| |
| − | a_1 = 2.1 * r;
| |
| − | a_2 = 2.1 * a ;
| |
| − | aCut = 2 * r ;
| |
| − |
| |
| − | j = j/7 ;
| |
| − |
| |
| − | r2 = r * r ;
| |
| − | aCut2 = aCut * aCut ;
| |
| − | a2 = a * a ;
| |
| − | a22 = a_2 * a_2 ;
| |
| − | a11 = a_1 * a_1 ;
| |
| − | D = a2 * Cball / 72 ;
| |
| − | LJCoeff = 12 * D / a2 ;
| |
| − | a1 = alfa / a ;
| |
| − | MorzCoeff = 2 * a1 * D ;
| |
| − | Ka = K * r ;
| |
| − | K2a2 = Ka*Ka ;
| |
| − |
| |
| − | for (var i = 0; i < j; i++){
| |
| − |
| |
| − | addNewC( w* 0.125 , h*0.09*(1+i), 10 );
| |
| − | addNewO1(w* 0.125 + a , h*0.09*(1+i) , 10 );
| |
| − | addNewO2(w* 0.125 - a, h*0.09*(1+i) , 10 );
| |
| − |
| |
| − | addNewC( w* 0.25 , h*0.09*(1+i), 10 );
| |
| − | addNewO1(w* 0.25 + a , h*0.09*(1+i) , 10 );
| |
| − | addNewO2(w* 0.25 - a, h*0.09*(1+i) , 10 );
| |
| − |
| |
| − | addNewC( w* 0.375 , h*0.09*(1+i), 10 );
| |
| − | addNewO1(w* 0.375 + a , h*0.09*(1+i) , 10 );
| |
| − | addNewO2(w* 0.375 - a, h*0.09*(1+i) , 10 );
| |
| − |
| |
| − | addNewC( w* 0.5 , h*0.09*(1+i), 10 );
| |
| − | addNewO1(w* 0.5 + a , h*0.09*(1+i) , 10 );
| |
| − | addNewO2(w* 0.5 - a, h*0.09*(1+i) , 10 );
| |
| − |
| |
| − | addNewC( w* 0.625 , h*0.09*(1+i), 10 );
| |
| − | addNewO1(w* 0.625 + a , h*0.09*(1+i) , 10 );
| |
| − | addNewO2(w* 0.625 - a, h*0.09*(1+i) , 10 );
| |
| − |
| |
| − | addNewC( w* 0.75 , h*0.09*(1+i), 10 );
| |
| − | addNewO1(w* 0.75 + a , h*0.09*(1+i) , 10 );
| |
| − | addNewO2(w* 0.75 - a, h*0.09*(1+i) , 10 );
| |
| − |
| |
| − | addNewC( w* 0.875 , h*0.09*(1+i), 10 );
| |
| − | addNewO1(w* 0.875 + a , h*0.09*(1+i) , 10 );
| |
| − | addNewO2(w* 0.875 - a, h*0.09*(1+i) , 10 );
| |
| − | }
| |
| − | }
| |
| − | for (var i = 0; i < C.length; i++)
| |
| − | {
| |
| − | C[i].vx = 0.4 * (1 - 2 * Math.random());
| |
| − | C[i].vy = 0.4 * (1 - 2 * Math.random());
| |
| − | O1[i].vx = 0.3 * (1 - 2 * Math.random());
| |
| − | O1[i].vy = 0.3 * (1 - 2 * Math.random());
| |
| − | O2[i].vx = 0.3 * (1 - 2 * Math.random());
| |
| − | O2[i].vy = 0.3 * (1 - 2 * Math.random());
| |
| − | }
| |
| − | timers();
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − | document.onmouseup = function(e) { // функция при отпускании клавиши мыши
| |
| − | canvas.onmousemove = null; // когда клавиша отпущена - функции перемещения нету
| |
| − | dNd = null; // когда клавиша отпущена - захваченного курсором шара нету
| |
| − | };
| |
| − |
| |
| − | function mouseMove(e) { // функция при перемещении мыши, работает только с зажатой ЛКМ
| |
| − | var m = mouseCoords(e); // получаем расчетные координаты курсора мыши
| |
| − | dNd.x = m.x + dNd.xPlus;
| |
| − | dNd.y = m.y + dNd.yPlus;
| |
| − | dNd.vx = 0.6 * (m.x - mx_) / dt / fps; dNd.vy = 0.6 * (m.y - my_) / dt / fps;
| |
| − | mx_ = m.x; my_ = m.y;
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − | function mouseCoords(e) { // функция возвращает расчетные координаты курсора мыши
| |
| − | var m = [];
| |
| − | var rect = canvas.getBoundingClientRect();
| |
| − | m.x = (e.clientX - rect.left) / scale;
| |
| − | m.y = (e.clientY - rect.top) / scale;
| |
| − | return m;
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | var addNewBall = function(x, y) {
| |
| − | // проверка - не пересекается ли новый шар со стенами или уже существующими шарами
| |
| − | if (x - r < 0 || x + r > w || y - r < 0 || y + r > h) return null;
| |
| − | for (var i = 0; i < balls.length; i++) {
| |
| − | var rx = balls[i].x - x;
| |
| − | var ry = balls[i].y - y;
| |
| − | var rLen2 = rx * rx + ry * ry;
| |
| − | if (rLen2 < 4 * r2) return null;
| |
| − | }
| |
| − | var b = [];
| |
| − |
| |
| − | b.x = x; b.y = y; // расчетные координаты шара
| |
| − | b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
| |
| − | b.vx = 0; b.vy = 0; // скорость
| |
| − |
| |
| − | balls[balls.length] = b; // добавить элемент в конец массива
| |
| − |
| |
| − | return b;
| |
| − | };
| |
| − |
| |
| − | var addNewC = function(x, y) {
| |
| − | // проверка - не пересекается ли новый шар со стенами или уже существующими шарами
| |
| − | if (x - r < 0 || x + r > w || y - r < 0 || y + r > h) return null;
| |
| − | for (var i = 0; i < balls.length; i++) {
| |
| − | var rx = balls[i].x - x;
| |
| − | var ry = balls[i].y - y;
| |
| − | var rLen2 = rx * rx + ry * ry;
| |
| − | if (rLen2 < 4 * r2) return null;
| |
| − | }
| |
| − | var b = [];
| |
| − |
| |
| − | b.x = x; b.y = y; // расчетные координаты шара
| |
| − | b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
| |
| − | b.vx = 0; b.vy = 0; // скорость
| |
| − |
| |
| − | C[C.length] = b; // добавить элемент в конец массива
| |
| − |
| |
| − | return b;
| |
| − | };
| |
| − |
| |
| − | var addNewO1 = function(x, y) {
| |
| − | // проверка - не пересекается ли новый шар со стенами или уже существующими шарами
| |
| − | if (x - r < 0 || x + r > w || y - r < 0 || y + r > h) return null;
| |
| − | for (var i = 0; i < balls.length; i++) {
| |
| − | var rx = balls[i].x - x;
| |
| − | var ry = balls[i].y - y;
| |
| − | var rLen2 = rx * rx + ry * ry;
| |
| − | if (rLen2 < 4 * r2) return null;
| |
| − | }
| |
| − | var b = [];
| |
| − |
| |
| − | b.x = x; b.y = y; // расчетные координаты шара
| |
| − | b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
| |
| − | b.vx = 0; b.vy = 0; // скорость
| |
| − |
| |
| − | O1[O1.length] = b; // добавить элемент в конец массива
| |
| − |
| |
| − | return b;
| |
| − | };
| |
| − |
| |
| − | var addNewO2 = function(x, y) {
| |
| − | // проверка - не пересекается ли новый шар со стенами или уже существующими шарами
| |
| − | if (x - r < 0 || x + r > w || y - r < 0 || y + r > h) return null;
| |
| − | for (var i = 0; i < balls.length; i++) {
| |
| − | var rx = balls[i].x - x;
| |
| − | var ry = balls[i].y - y;
| |
| − | var rLen2 = rx * rx + ry * ry;
| |
| − | if (rLen2 < 4 * r2) return null;
| |
| − | }
| |
| − | var b = [];
| |
| − |
| |
| − | b.x = x; b.y = y; // расчетные координаты шара
| |
| − | b.fx = 0; b.fy = 0; // сила, действующая на шар
| |
| − | b.vx = 0; b.vy = 0; // скорость
| |
| − |
| |
| − | O2[O2.length] = b; // добавить элемент в конец массива
| |
| − |
| |
| − | return b;
| |
| − | };
| |
| − |
| |
| − | // Основной цикл программы
| |
| − |
| |
| − | function control() {
| |
| − | physics();
| |
| − | draw();
| |
| − | }
| |
| − | function timers(){
| |
| − | clearInterval(id1);
| |
| − | clearInterval(id2);
| |
| − | clearInterval(id3);
| |
| − | clearInterval(id4);
| |
| − | clearInterval(id5);
| |
| − | k = 1;
| |
| − | Ekc = 0 ;
| |
| − | Ekck = 0;
| |
| − | EC= 0;
| |
| − | EO1 = 0 ;
| |
| − | EO2 = 0;
| |
| − | ECk = 0;
| |
| − | EO1k =0 ;
| |
| − | EO2k = 0 ;
| |
| − | Ek = 0;
| |
| − | Ek1 = 0 ;
| |
| − |
| |
| − | var id1 = setInterval(function(){document.getElementById('Ekck').innerHTML = Ekck;}, 1000 / 2);
| |
| − | var id2 =setInterval(function(){document.getElementById('Ek').innerHTML = Ek;}, 1000 / 2);
| |
| − | var id3 =setInterval(function(){document.getElementById('Ekc').innerHTML = ECk;}, 1000 / 2);
| |
| − | var id4 =setInterval(function(){document.getElementById('Eko1').innerHTML = EO1k;}, 1000 / 2);
| |
| − | var id5 =setInterval(function(){document.getElementById('Eko2').innerHTML = EO2k;}, 1000 / 2);
| |
| − |
| |
| − | }
| |
| − | // Расчетная часть программы
| |
| − |
| |
| − | function powers(b ,b2 , hkk , jk) {
| |
| − | var rx = b.x - b2.x; var ry = b.y - b2.y; // вектор смотрит на первый шар (b)
| |
| − | var r2 = rx * rx + ry * ry; // квадрат расстояния между шарами
| |
| − |
| |
| − | if ( r2 > aCut2 ) return null;
| |
| − |
| |
| − | var rLen = (Math.sqrt(r2));
| |
| − |
| |
| − | if (r2 < K2a2) {
| |
| − | if (rLen > 0.00001) { // проверка, чтобы избежать деления на 0
| |
| − | rx = rx / rLen * Ka;
| |
| − | ry = ry / rLen * Ka;
| |
| − | }
| |
| − | r2 = K2a2;
| |
| − | rLen = Ka; // корень K2a2
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − | // сила взаимодействия
| |
| − |
| |
| − | var u = Math.exp( -a1 * ( rLen - hkk )) ;
| |
| − | var F = jk * MorzCoeff * u* ( u - 1 ) /rLen ;
| |
| − |
| |
| − | var Fx = F * rx; var Fy = F * ry;
| |
| − | b.fx += Fx; b.fy += Fy;
| |
| − | b2.fx -= Fx; b2.fy -= Fy;
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | function physics() { // то, что происходит каждый шаг времени
| |
| − | for (var s = 1; s <= spf; s++) {
| |
| − |
| |
| − | // пересчет сил идет отдельным массивом, т.к. далее будут добавляться силы взаимодействия между шарами
| |
| − |
| |
| − | for (var i0 = 0; i0 < balls.length; i0++) {
| |
| − | balls[i0].fx = - B * balls[i0].vx;
| |
| − | balls[i0].fy = - B * balls[i0].vy;
| |
| − | }
| |
| − | for (var i0 = 0; i0 < C.length; i0++) {
| |
| − | C[i0].fx = - B * C[i0].vx;
| |
| − | C[i0].fy = - B * C[i0].vy;
| |
| − | }
| |
| − | for (var i0 = 0; i0 < O1.length; i0++) {
| |
| − | O1[i0].fx = - B * O1[i0].vx;
| |
| − | O1[i0].fy = - B * O1[i0].vy;
| |
| − | }
| |
| − | for (var i0 = 0; i0 < O2.length; i0++) {
| |
| − | O2[i0].fx = - B * O2[i0].vx;
| |
| − | O2[i0].fy = - B * O2[i0].vy;
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | for (var i = 0; i < balls.length; i++) { // dlya Balls
| |
| − |
| |
| − | var b = balls[i];
| |
| − |
| |
| − | for (var j = i + 1; j < balls.length; j++) {
| |
| − | var b2 = balls[j];
| |
| − | powers(b,b2,a_1,0.3) ;
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − | for (var j = 0; j < C.length; j++) {
| |
| − | var b2 = C[j];
| |
| − | powers(b,b2,a_1,0.3) ;
| |
| − |
| |
| − | }
| |
| − | for (var j = 0; j < O1.length; j++) {
| |
| − | var b2 = O1[j];
| |
| − | powers(b,b2,a_1,0.3) ;
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − | for (var j = 0; j < O2.length; j++) {
| |
| − | var b2 = O2[j];
| |
| − | powers( b, b2, a_1 ,0.3) ;
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − | if (b == dNd) continue; // если шар схвачен курсором - его вз. со стенами и перемещение не считаем
| |
| − |
| |
| − | if (b.y + r > h) { b.fy += -Cwall * (b.y + r - h) - Bwall * b.vy; }
| |
| − | if (b.y - r < 0) { b.fy += -Cwall * (b.y - r) - Bwall * b.vy;}
| |
| − | if (b.x + r > w) { b.fx += -Cwall * (b.x + r - w) - Bwall * b.vx; }
| |
| − | if (b.x - r < 0) { b.fx += -Cwall * (b.x - r) - Bwall * b.vx; }
| |
| − |
| |
| − | b.vx += b.fx / m * dt; b.vy += b.fy / m * dt;
| |
| − | b.x += b.vx * dt; b.y += b.vy * dt;
| |
| − | Ek1 += m1* 0.5 *(b.vx*b.vx + b.vy*b.vy);
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − | for (var i = 0; i < C.length; i++) {
| |
| − | for (var j = i ; j < C.length; j++) {
| |
| − |
| |
| − | if ( i == j){
| |
| − | var r1x = O1[i].x - C[i].x ; var r1y = O1[i].y - C[i].y ;
| |
| − | var r2x = O2[i].x - C[i].x ; var r2y = O2[i].y - C[i].y ;
| |
| − |
| |
| − | var r1 = Math.sqrt(r1x*r1x +r1y* r1y);
| |
| − | var r2 = Math.sqrt(r2x*r2x +r2y* r2y);
| |
| − | var xx =(r1x*r2x + r1y*r2y)/(r1*r2) ;
| |
| − |
| |
| − | var F1 = -0.2*Cball*(r1-a)/r1;
| |
| − | var F2 = -0.2*Cball*(r2-a)/r2;
| |
| − | var f = 0 ;
| |
| − | if(xx*xx > 0.99999999999){
| |
| − | f = -0.3*Cball;
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − | else{
| |
| − | f = -0.3*Cball*(Pi - Math.acos(xx))/(Math.sqrt(1-xx*xx));
| |
| − | }
| |
| − | ff = f ;
| |
| − |
| |
| − | var f1x = f*(r2x/(r1*r2) - xx*r1x/(r1*r1)); var f1y = f*(r2y/(r1*r2) -xx*r1y/(r1*r1));
| |
| − | var f2x = f*(r1x/(r1*r2) - xx*r2x/(r2*r2)); var f2y = f*(r1y/(r1*r2) -xx*r2y/(r2*r2));
| |
| − |
| |
| − | var F1x = F1 * r1x ; var F1y = F1 * r1y ;
| |
| − | var F2x = F2 * r2x ; var F2y = F2 * r2y ;
| |
| − |
| |
| − | O1[i].fx += (F1x + f1x) ; O1[i].fy += (F1y + f1y) ;
| |
| − | O2[i].fx += (F2x + f2x) ; O2[i].fy += (F2y + f2y) ;
| |
| − | C[i].fx -= (F1x + F2x + f1x + f2x) ; C[i].fy -= (F1y + F2y + f1y + f2y) ;
| |
| − |
| |
| − | powers(C[i],C[j],a_1, 0.3) ; powers(C[i],O1[j],a_1, 0.3) ; powers(C[i],O2[j],a_1, 0.3) ;
| |
| − | powers(O1[i],C[j],a_1, 0.3) ; powers(O1[i],O1[j],a_1, 0.3) ; powers(O1[i],O2[j],a_1, 0.3) ;
| |
| − | powers(O2[i],C[j],a_1, 0.3) ; powers(O2[i],O1[j],a_1, 0.3) ; powers(O2[i],O2[j],a_1, 0.3) ;
| |
| − |
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − | powers(C[i],C[j],a_1, 0.3) ; powers(C[i],O1[j],a_1, 0.3) ; powers(C[i],O2[j],a_1, 0.3) ;
| |
| − | powers(O1[i],C[j],a_1, 0.3) ; powers(O1[i],O1[j],a_1, 0.3) ; powers(O1[i],O2[j],a_1, 0.3) ;
| |
| − | powers(O2[i],C[j],a_1, 0.3) ; powers(O2[i],O1[j],a_1, 0.3) ; powers(O2[i],O2[j],a_1, 0.3) ;
| |
| − |
| |
| − | }
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | for (var i = 0; i < C.length; i++) { // dlya C
| |
| − |
| |
| − | var b = C[i];
| |
| − |
| |
| − | if (b == dNd) continue; // если шар схвачен курсором - его вз. со стенами и перемещение не считаем
| |
| − |
| |
| − | if (b.y + r > h) { b.fy += -Cwall * (b.y + r - h) - Bwall * b.vy; }
| |
| − | if (b.y - r < 0) { b.fy += -Cwall * (b.y - r) - Bwall * b.vy;}
| |
| − | if (b.x + r > w) { b.fx += -Cwall * (b.x + r - w) - Bwall * b.vx; }
| |
| − | if (b.x - r < 0) { b.fx += -Cwall * (b.x - r) - Bwall * b.vx; }
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | b.vx += b.fx / m * dt; b.vy += b.fy / m * dt;
| |
| − | b.x += b.vx * dt; b.y += b.vy * dt;
| |
| − | Ek1 += m* 0.5 *(b.vx*b.vx + b.vy*b.vy) ;
| |
| − | EC += m* 0.5 *(b.vx*b.vx + b.vy*b.vy)/j ;
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − | for (var i = 0; i < C.length; i++) { // dlya O1
| |
| − |
| |
| − | var b = O1[i];
| |
| − |
| |
| − | if (b == dNd) continue; // если шар схвачен курсором - его вз. со стенами и перемещение не считаем
| |
| − |
| |
| − | if (b.y + r > h) { b.fy += -Cwall * (b.y + r - h) - Bwall * b.vy; }
| |
| − | if (b.y - r < 0) { b.fy += -Cwall * (b.y - r) - Bwall * b.vy;}
| |
| − | if (b.x + r > w) { b.fx += -Cwall * (b.x + r - w) - Bwall * b.vx; }
| |
| − | if (b.x - r < 0) { b.fx += -Cwall * (b.x - r) - Bwall * b.vx; }
| |
| − |
| |
| − | b.vx += b.fx / m1 * dt; b.vy += b.fy / m1 * dt;
| |
| − | b.x += b.vx * dt; b.y += b.vy * dt;
| |
| − | Ek1 += m1 * 0.5 *(b.vx*b.vx + b.vy * b.vy) ;
| |
| − | EO1 += m1* 0.5 *(b.vx*b.vx + b.vy*b.vy)/j ;
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − | for (var i = 0; i < C.length; i++) { // dlya O2
| |
| − |
| |
| − | var b = O2[i];
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | if (b == dNd) continue; // если шар схвачен курсором - его вз. со стенами и перемещение не считаем
| |
| − |
| |
| − | if (b.y + r > h) { b.fy += -Cwall * (b.y + r - h) - Bwall * b.vy; }
| |
| − | if (b.y - r < 0) { b.fy += -Cwall * (b.y - r) - Bwall * b.vy;}
| |
| − | if (b.x + r > w) { b.fx += -Cwall * (b.x + r - w) - Bwall * b.vx; }
| |
| − | if (b.x - r < 0) { b.fx += -Cwall * (b.x - r) - Bwall * b.vx; }
| |
| − |
| |
| − | b.vx += b.fx / m1 * dt; b.vy += b.fy / m1 * dt;
| |
| − | b.x += b.vx * dt; b.y += b.vy * dt;
| |
| − | Ek1 += m1* 0.5 *(b.vx*b.vx + b.vy*b.vy) ;
| |
| − | EO2 += m1* 0.5 *(b.vx*b.vx + b.vy*b.vy)/j ;
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − | }
| |
| − | Ekc +=Ek1 ;
| |
| − |
| |
| − | if(Ek1 > 1){
| |
| − | k++;
| |
| − | }
| |
| − | Ekck = Ekc/k;
| |
| − | ECk = EC/k ;
| |
| − | EO1k = EO1/k ;
| |
| − | EO2k = EO2/k ;
| |
| − | Ek = Ek1;
| |
| − | Ek1 = 0 ;
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | // Рисование
| |
| − |
| |
| − | var rScale13 = r * scale * 1.3; // ___в целях оптимизации___
| |
| − | var rScaleShift = r * scale / 5; // ___в целях оптимизации___
| |
| − | function draw() {
| |
| − | context.clearRect(0, 0, w * scale, h * scale); // очистить экран
| |
| − | for (var i = 0; i < balls.length; i++){
| |
| − | var xS = balls[i].x * scale; var yS = balls[i].y * scale;
| |
| − |
| |
| − | context.fillStyle = "#FFD700";
| |
| − |
| |
| − | context.beginPath();
| |
| − | context.arc(xS, yS, r * scale, 0, 2 * Math.PI, false);
| |
| − | context.closePath();
| |
| − | context.fill();
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − | for (var i = 0; i < C.length; i++){
| |
| − | var xS = C[i].x * scale; var yS = C[i].y * scale;
| |
| − |
| |
| − | context.fillStyle = "#f08080";
| |
| − |
| |
| − | context.beginPath();
| |
| − | context.arc(xS, yS, r * scale, 0, 2 * Math.PI, false);
| |
| − | context.closePath();
| |
| − | context.fill();
| |
| − | }
| |
| − | for (var i = 0; i < O1.length; i++){
| |
| − | var xS = O1[i].x * scale; var yS = O1[i].y * scale;
| |
| − |
| |
| − | context.fillStyle = "#3070d0";
| |
| − |
| |
| − | context.beginPath();
| |
| − | context.arc(xS, yS, r * scale, 0, 2 * Math.PI, false);
| |
| − | context.closePath();
| |
| − | context.fill();
| |
| − | }
| |
| − | for (var i = 0; i < O2.length; i++){
| |
| − | var xS = O2[i].x * scale; var yS = O2[i].y * scale;
| |
| − |
| |
| − | context.fillStyle = "#3070d0";
| |
| − |
| |
| − | context.beginPath();
| |
| − | context.arc(xS, yS, r * scale, 0, 2 * Math.PI, false);
| |
| − | context.closePath();
| |
| − | context.fill();
| |
| − | }
| |
| − | }
| |
| − |
| |
| − | // Запуск системы
| |
| − |
| |
| − | this.newSystem();
| |
| − | var id1 = setInterval(function(){document.getElementById('Ekck').innerHTML = Ekck;}, 1000 / 2);
| |
| − | var id2 =setInterval(function(){document.getElementById('Ek').innerHTML = Ek;}, 1000 / 2);
| |
| − | var id3 =setInterval(function(){document.getElementById('Ekc').innerHTML = ECk;}, 1000 / 2);
| |
| − | var id4 =setInterval(function(){document.getElementById('Eko1').innerHTML = EO1k;}, 1000 / 2);
| |
| − | var id5 =setInterval(function(){document.getElementById('Eko2').innerHTML = EO2k;}, 1000 / 2);
| |
| − |
| |
| − | setInterval(control, 1000 / fps);
| |
| − | }
| |
| − | </syntaxhighlight>
| |
| − | Файл '''"Lab.html"'''
| |
| − | <syntaxhighlight lang="html5" line start="1" enclose="div">
| |
| − | <!DOCTYPE html>
| |
| − | <html>
| |
| − | <head>
| |
| − | <title>Balls</title>
| |
| − | <script src="Balls_v4_release.js"></script>
| |
| − | </head>
| |
| − | <body>
| |
| − | <canvas id="canvasBalls" width="640" height="480" style="border:1px solid #000000;"></canvas>
| |
| − | <br>
| |
| − | <div>Количество частиц:
| |
| − | <input type="button" style="width: 30px" name="" onclick="setNy(8); newSystem();return false;" value="8"/>
| |
| − | <input type="button" style="width: 30px" name="" onclick="setNy(20); newSystem();return false;" value="20"/>
| |
| − | <input type="button" style="width: 30px" name="" onclick="setNy(40); newSystem();return false;" value="40"/>
| |
| − | <input type="button" style="width: 30px" name="" onclick="setNy(70); newSystem();return false;" value="70"/>
| |
| − | </div>
| |
| − | <div>Обновить таймер:
| |
| − | <input type="button" style="width: 60px" name="" onclick="ResetTime();return false;" value="Reset"/>
| |
| − | </div>
| |
| − | <div>Кин энергия в данный момент времени: <span id="Ek"></span></div>
| |
| − | <div>Средняя кинетическая энергия: <span id="Ekck"></span></div>
| |
| − | <div>Средняя кинетическая энергия на один атом углерода: <span id="Ekc"></span></div>
| |
| − | <div>Средняя кинетическая энергия на один атом кислорода(1): <span id="Eko1"></span></div>
| |
| − | <div>Средняя кинетическая энергия на один атом кислорода(2): <span id="Eko2"></span></div>
| |
| − | </body>
| |
| − | </html>
| |
| − | </syntaxhighlight>
| |
| − | </div>
| |
| − | </div>
| |
| − |
| |
| − | ==Результаты==
| |
| − | Получена программа, которая моделирует молекулы углекислого газа в объеме и рассчитывает среднюю кинетическую энергию отдельных частей системы и всей системы в целом.
| |
| − | Значение кинетической энергии системы совершает колебания вокруг среднего значения энергии, которое оказалось постоянным, что говорит о выполнении закона сохранения энергии. Средние энергии, приходящиеся на каждый отдельный атом, спустя какое-то время оказываются равными. Это говорит о том, что энергии, проходящиеся на каждую степень свободы, равны. Для идеального газа эта энергия равна:
| |
| − | ::<math>U= \frac{kT}{2} </math>
| |
| − | где
| |
| − | * <math>k</math> — постоянная Больцмана,
| |
| − | * <math>T</math> — температура среды,
| |
| − | А нашу систему можно приблизительно считать идеальным газом в силу малости значения потенциальной энергии и абсолютно упругих соударений. Значит наши результаты соответствуют, теории.
| |
