用python模拟三体运动 (2).pdf
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2022-11-15
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用 python 模拟三体运动
知乎不让传动图，大家可以移步我的博客
wend.blog.ustc.edu.cn, 上面有动图大四就要有大四的样子， 最近
闲来无事，想起来以前一直想做的一件事：模拟三体运 动。正好
可以练一练 python 。 小试牛刀先从模拟二维正方 形中，弹性小
球的运动轨迹入手，熟悉相关操作。物理情景 很简单，就是弹性
小球位于正方形空间中，有某初速度，未 与边界碰撞时进行匀速
直线运动，与边界碰撞时发生弹性碰 撞。模拟思路很简单，在 t
时间，位于 r 处，取小时间微元 dt ，认为小球在此微元内进行匀
速直线运动，计算 t+dt 时刻
的位置和速度，继续迭代。代码如下 import numpy as npimport
matplotlib.pyplot as pltimport matplotlib.animation as animation
def simData(): dt = 0.0001 d1 = 0.25 d2 = 0.25 v1 = 12 v2 = 5
while True: d1+=v1*dt d2+=v2*dt if (d1>1) or (d11) or (d2 无限模
拟下去，可以发现如果小球的 初始条件不是那么特殊，小球最终
将遍历正方形中所有点。 这里吐槽一下 python 的动画模块，太
不直观，帮助简直不 知所云，在用动画展示数据这方面，
mathematica 就做的非 常好。知乎不能发动图，所以我将图片存
放在请输入提取码 访问密码 b684 可以下载
模拟三体为了简单，假设三个物体质量相同，有着相同的
引力系数，三个物体的在 t 时刻的位置 r、速度 v 都保存下来， 取
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