Datorlab i Mekanik - Uppgift III-7

Utdrag ur 'Open-Ended Problems and computer simulations in Newtonian mechanics' av Arne Kihlberg:

III 7. The length of a pendulum string may be varied periodically. This can be done by pulling it through a hole. Examine how the solutions are affected for different frequency and amplitude of the variation.

C-program som simulerar förloppet, för Unix/X:

Exekverbart (i alla fall här på dd.chalmers.se hoppas jag). Måste laddas ner och göras körbart (chmod +x missionIII7) först: missionIII7

I annat fall hjälper det kanske att kopilera programmet själv. Jag lyckades på detta viset:

Ha dessa filer i en separat katalog (så att de lätt kan avlägsnas då du lekt färdigt):

Kör sedan dessa kommando i den katalogen.

xmkmf
make
missionIII7

Observera att programmet använder Motif, varför detta kan behöva aktiveras innan kompileringen (make). Om det inte fungerar, får du nog nöja dig med bilderna härintill.

Eftersom programmet inte är konstruerat för att arbeta en längre tid, och inte heller sysslar med något livsviktigt (förutom kunskapen om hur dylika pendlar rör sig) har programmeringen ägnats åt att få programmet att på ett realistiskt sätt återge verkligheten. Detta har skett på bekostnad av programmets läsbarhet. Därför skall jag kort beskriva hur programmet jobbar:

Tag en kula och notera dess position (x,y) och den vinkel (w) den vridit sig. Notera även dessa storheters tidsderivator.
Räkna i varje tidsintervall dt vilka krafter som påverkar kulan (dt är i programmet inte fullt så infinitesimalt som min beteckning antyder). Krafterna kan vara:
- Gravitation
- Dragkraft från snöret
- Viskösa bromsande krafter
Beräkna det moment som verkar på kulan.
Beräkna accelerationerna (för x, y, w) genom att applicera Newtons andra lag på kraftresultanterna (samt totala momentet).
Låt accelerationerna påverka hastigheterna och låt hastigheterna verka på lägena under dt.
Uppdatera skärmen när vi räknat så många dt att det blir någon skillnad på skärmen.

Om du har kommentarer, tips, frågor, idéer:

E-Mail: Håkan T. J. (f96hajo@chalmers.se)

Tillbaka till Håkans sida