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python 模擬太陽系

劉柏宏2年前11瀏覽0評論

Python是一種強大的編程語言,可以用它來模擬各種現象,比如太陽系。下面我們介紹如何用Python模擬太陽系。

import math
import turtle
# 定義常量
G = 6.67428e-11
AU = (149.6e6 * 1000)
# 定義行星
class Planet(turtle.Turtle):
def __init__(self, m, r, x, y, vx, vy, color):
turtle.Turtle.__init__(self, shape='circle')
self.m = m
self.r = r
self.x = x
self.y = y
self.vx = vx
self.vy = vy
self.color(color)
self.penup()
self.goto(x, y)
self.pendown()
def move(self, dt):
self.x += self.vx * dt
self.y += self.vy * dt
self.goto(self.x / AU, self.y / AU)
# 定義太陽系
class SolarSystem(object):
def __init__(self):
self.planets = []
def add_planet(self, planet):
self.planets.append(planet)
def move(self, dt):
for i, p in enumerate(self.planets):
for q in self.planets[i+1:]:
dx = q.x - p.x
dy = q.y - p.y
d = math.sqrt(dx*dx + dy*dy)
f = G * p.m * q.m / (d*d)
fx = f * dx / d
fy = f * dy / d
p.vx += fx / p.m * dt
p.vy += fy / p.m * dt
q.vx -= fx / q.m * dt
q.vy -= fy / q.m * dt
p.move(dt)
# 定義行星信息
sun = Planet(1.9891e30, 696340000, 0, 0, 0, 0, 'yellow')
earth = Planet(5.9742e24, 6371000, AU, 0, 0, 29780, 'blue')
mars = Planet(6.4191e23, 3397000, 0, -1.524 * AU, -24007, 0, 'red')
ss = SolarSystem()
ss.add_planet(sun)
ss.add_planet(earth)
ss.add_planet(mars)
# 模擬太陽系
for i in range(10000):
ss.move(3600 * 24 * 30)  # 時間步長為30天

這段代碼中使用了Python的turtle庫來實現行星的移動,通過計算引力變化實現行星的移動。實際中,還需要根據行星的真實參數來計算引力、速度等參數,才能更精確地模擬太陽系的運行。