Simulation von Teilchenbewegungen SvT, by GSA: Unterschied zwischen den Versionen
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Ziel des Projektes ist es, die Bewegung von Gasteilchen zu simulieren. |
Ziel des Projektes ist es, die Bewegung von Gasteilchen zu simulieren. Die Umsetzung soll mit Matlab auf Objektorientierung erfolge. |
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Weiter ist eine grafische Ausgabe der Teilchenbewegungen vorgesehen sowie ein Abgleich mit Werten aus der kinetischen Gastheorie. |
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==Physkalischer Hintergrund== |
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==Programmiertechnischer Hintergrund== |
==Programmiertechnischer Hintergrund== |
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Es gibt eine grafische Benutzeroberfaeche die mit dem ''guide'' Editor von Matlab gestalltet wird. |
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Die Umsetzung erfolgt objektorientiert; |
Die Umsetzung erfolgt objektorientiert; |
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''Eingaben:'' |
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1.) Simulationszeit |
1.) Simulationszeit mit Steping |
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2.) Anzahl der Teilchen |
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2.) Startmatrix |
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3.) Startparameter (als Tabelle) |
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* Geschwindigkeit der Teilchen |
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* Startposition der Teilchen |
* Startposition der Teilchen |
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* Auswahlschalter fuer Zufaelligen Startwerte oder selber eingeben |
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4.) Export als Bildserie |
4.) Export als Bildserie |
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''Ausgabe'' |
''Ausgabe'' |
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Es wird ein movie berechnet der betrachtet werden kann |
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Eine Bildserie von Plots die die Position der einzelnen Teilchen zeigen |
Version vom 15. Jänner 2008, 23:17 Uhr
Inhaltsverzeichnis
Ziel
Ziel des Projektes ist es, die Bewegung von Gasteilchen zu simulieren. Die Umsetzung soll mit Matlab auf Objektorientierung erfolge.
Physkalischer Hintergrund
1.) Annahmen
- alle Teilchen haben die selbe Masse m
- alle Teilchen haben das selbe Volumen V
- zwichen den Teilchen gibt es keine Wechselwirkungen
- es gibt keine Reibungsverluste
- die Teilchen bewegen sich nur in der x - y Ebene
2.) Grundlagen
- Energieerhaltung [math]\frac{m \cdot v^2}{2} = const.[/math]
- Impulserhaltung [math]m \cdot v = const.[/math]
Zwischen den Teilchen treten elastische zentrale Stoesse auf, weiter wird am Rande ein elastischer Stoss gegen eine Wand auftreten.
Mathematischer Hintergrund
Die Komponenten der beeden Vektoren [math]\vec{v_1}[/math] und [math]\vec{v_2}[/math] in Abhaengigkeit der Komponenten vor dem Stoss:
[math]v'_{1x} = sin^2 \varphi \cdot v_{1x} + cos \varphi \cdot sin \varphi \cdot v_{1y} + cos^2 \varphi \cdot v_{2x} + cos \varphi \cdot sin \varphi \cdot v_{2y} [/math]
[math]v'_{1y} = sin^2 \varphi \cdot v_{1y} + cos \varphi \cdot sin \varphi \cdot v_{1x} + cos^2 \varphi \cdot v_{2y} + cos \varphi \cdot sin \varphi \cdot v_{2x} [/math]
[math]v'_{2x} = cos^2 \varphi \cdot v_{1x} + cos \varphi \cdot sin \varphi \cdot v_{1y} + sin^2 \varphi \cdot
v_{2x} + cos \varphi \cdot sin \varphi \cdot v_{2y} [/math]
[math]v'_{2y} = cos^2 \varphi \cdot v_{1y} + cos \varphi \cdot sin \varphi \cdot v_{1x} + sin^2 \varphi \cdot v_{2y} + cos \varphi \cdot sin \varphi \cdot v_{2x} [/math]
Zentraler elastischer stoss von 2 Kugeln
Programmiertechnischer Hintergrund
Die Umsetzung erfolgt objektorientiert;
- Klasse Sphere
- Klasse Handler
- Klasse Output
Programmaufruf
Eingaben:
1.) Simulationszeit mit Steping
2.) Startmatrix
- Geschwindigkeit der Teilchen
- Startposition der Teilchen
4.) Export als Bildserie
Ausgabe
Es wird ein movie berechnet der betrachtet werden kann