Computational Physics Praktikum Versuch

Wintersemester 2023/24

Projekt 1: Das klassische N-Körper-Problem, numerische Lösung von Systemen gewöhnlicher Differenzialgleichungen mit Anfangswerten.

Termine: 23. und 30. Oktober 2023


Versuchsanleitung

• Versuchsanleitung.

Benötigte Input-Dateien Muster-Inputdaten für Systeme mit 2, 3 sowie 100 und 1000 Teilchen. In der ersten Zeile jeder Datei stehen die Größen
N : Teilchenzahl
t_max : maximale Integrationszeit
eta : Zeitschrittparameter


In den folgenden 3N Zeilen finden sich die Massen, Positionen, und Geschwindigkeiten der Teilchen, letztere jeweils in 3D (3 Spalten).

• in2.
• pla3.
• pl.100.
• pl.1k.

Alternativ zu o.g. Format finden sich die selben Teilchendaten zeilenweise in folgenden Dateien im Zeilenformat x y z vx vy vz m, d.h. pro Teilchen eine Zeile mit Position, Geschwindigkeit und Masse.

• 2body.
• 3body.
• 100body.
• 1kbody.

Zum Vergleich, in diesem Verzeichnis finden sich die Ausgabedateien für die Integration eines Orbits mit der Endzeit 2π. Die Nomenklatur ist: "input_file"."integrator"."Schrittweite".

Nützliche Links zur Programmierung mit Python und C und plotting tools

• Python Beginner's Guide.
• matplotlib, plotting with python.
• gnuplot, free interactive plotting tool.
• C-Programmierung, free C-Book in german language.
• C-Tutorial, free C-tutorial in english.

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last update: 2023-11-02