Python Planeta.avanza_rk4方法代码示例

# 需要导入模块: from planeta import Planeta [as 别名]
# 或者: from planeta.Planeta import avanza_rk4 [as 别名]
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

from planeta import Planeta
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt


condicion_inicial = [10, 0, 0, 2]

p = Planeta(condicion_inicial)
dt=np.linspace(0,10000,10001)
Energias=[]
X=[]
Y=[]
for i in (dt):
    p.avanza_rk4(dt[i])
    Energias.append(p.energia_actual)
    X.append(p.y_actual[0])
    Y.append(p.y_actual[1])
plt.figure(1)
plt.plot(Energias, dt)
plt.xlabel('energia',fontsize=18)
plt.ylabel('tiempo', fontsize=18)
plt.figure(2)
plt.plot(X, Y)
plt.xlabel('x', fontsize=18)
plt.ylabel('y', fontsize=18)

# 需要导入模块: from planeta import Planeta [as 别名]
# 或者: from planeta.Planeta import avanza_rk4 [as 别名]
p = Planeta(condicion_inicial)

t_final =  3000.
numero_pasos = 2000+1
dt= t_final / (float)(numero_pasos)

x = np.zeros(numero_pasos)
y = np.zeros(numero_pasos)
vx = np.zeros(numero_pasos)
vy = np.zeros(numero_pasos)

energia = np.zeros(numero_pasos)

[x[0],y[0],vx[0],vy[0]] = condicion_inicial
energia[0] = p.energia_total()
p.avanza_rk4(dt)
resultados = p.y_actual
x[1] = resultados[0]
y[1] = resultados[1]
vx[1] = resultados[2]
vy[1] = resultados[3]
energia[1] = p.energia_total()
for i in range (2,numero_pasos):

    p.avanza_verlet(dt,x[i-2],y[i-2])
    resultados = p.y_actual
    x[i] = resultados[0]
    y[i] = resultados[1]
    vx[i] = resultados[2]
    vy[i] = resultados[3]
    energia[i] = p.energia_total()

# 需要导入模块: from planeta import Planeta [as 别名]
# 或者: from planeta.Planeta import avanza_rk4 [as 别名]
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

#Solucion a trayectoria
condicion_inicial = [10.0, 0.0, 0.0, 0.3]

Mars = Planeta(condicion_inicial)
x_pos = []
y_pos = []
energia = []
dt=0.1
for i in range(10000):
    x_pos.append(Mars.y_actual[0])
    y_pos.append(Mars.y_actual[1])
    energia.append(Mars.energia_total())
    Mars.avanza_rk4(dt)

x_pos = np.array(x_pos)
y_pos = np.array(y_pos)
energia = np.array(energia)

#Resultados
fig = plt.figure(1)
ax = fig.add_subplot(111)
ax.plot(x_pos,y_pos)
ax.plot(0,0,'o',color='r',linewidth=2.0)
ax.set_xlabel('x [m]')
ax.set_ylabel('y [m]')
ax.set_xlim([-10,12])
ax.set_ylim([-12,12])
ax.set_aspect('equal')

# 需要导入模块: from planeta import Planeta [as 别名]
# 或者: from planeta.Planeta import avanza_rk4 [as 别名]
def orbitar(CI,solucion, prt=True):
    '''
    Esta función  es cool, porque le entregas las condiciones iniciales (CI)
    en forma de x0,y0,vx0,vy0, además de un string con el tipo de solución
    que quieres, como 'euler', 'rk4' o 'verlet' y nos devuelve las coordenadas
    x,y y la energia total del planeta. Además de un ploteo de la órbita, apropi-
    adamente labelado y un ploteo de la energía vs el tiempo.
    La ultima parte es para que plotee, el valor default es que
    plotee (true or false).
    Ejemplo de uso:
        orbitar([10,0,0,0.1],'verlet')
        x=[0,0.1,...]
        y=[0,0.3,...]
        energia=[7,8,...]
    '''
    if solucion=='euler':
        n= 2500 #grande y dsps se arregla
    if solucion=='rk4':
        n= 5000 #grande y dsps se arregla
    if solucion=='verlet':
        n=800
    Aiur= Planeta(CI) #se crea el planeta
    if solucion=='verlet_reloaded': #caso especial para la ultima parte
        n=6000
        Aiur= Planeta(CI,alpha=alpha2) #si es el verlet bkn se parcha
    dt= 1 #error si es muy chico
    tmax=n*dt
    x=[] #listas vacias a llenar
    y=[]
    pylon=[] #energia

    x= np.append(x,CI[0]) #llenamos con el primer termino
    y= np.append(y,CI[1])
    pylon= np.append(pylon,Aiur.energia_total())

    for i in range(tmax):   #aca se hace la iteracion del paso
        if solucion=='euler':
            Aiur.avanza_euler(dt)
        if solucion=='rk4':
            Aiur.avanza_rk4(dt)
        if solucion=='verlet' or solucion=='verlet_reloaded':
            Aiur.avanza_verlet(dt)
        xn,yn,vxn,vyn=Aiur.y_now
        x= np.append(x,xn)
        y= np.append(y,yn)
        pylon= np.append(pylon,Aiur.energia_total())
        times=np.linspace(0,tmax,tmax+1)
    if prt==True:
        fig1=plt.figure(1)  #aca se plotea, muy standar
        fig1.clf()
        if solucion=='euler':
            plt.plot(x,y,'r',label= 'Trayectoria metodo Euler')
            plt.title('Trayectoria metodo Euler')
        if solucion=='rk4':
            plt.plot(x,y,'r',label= 'Trayectoria metodo RK4')
            plt.title('Trayectoria metodo RK4')
        if solucion=='verlet' or solucion=='verlet_reloaded':
            plt.plot(x,y,'r',label= 'Trayectoria metodo Verlet')
            plt.title('Trayectoria metodo Verlet')

        plt.xlabel('X')
        plt.ylabel('Y')
        plt.savefig('verlet_rld.png')
        plt.draw()
        plt.show()

        fig2=plt.figure(2)
        fig2.clf()
        plt.plot(times, pylon,'g')
        plt.xlabel('Tiempo')
        plt.ylabel('Energia')
        plt.title('Tiempo vs Energia')
        plt.savefig('verlet_rld_energia.png')
        plt.draw()
        plt.show()
    return x,y,pylon

# 需要导入模块: from planeta import Planeta [as 别名]
# 或者: from planeta.Planeta import avanza_rk4 [as 别名]
condicion_inicial = [10, 0, 0, 0.3]

Jupiter = Planeta(condicion_inicial)
x_value = []
y_value = []
E = []
dt=0.1
pasos=10500
t_values = np.array(range(pasos))*dt

for i in range(pasos):
    x_value.append(Jupiter.y_actual[0])
    y_value.append(Jupiter.y_actual[1])
    E.append(Jupiter.energia_total())
    Jupiter.avanza_rk4(dt)


x_value = np.array(x_value)
y_value = np.array(y_value)
energia = np.array(E)
print energia

fig=plt.figure(1)
plt.subplot(2, 1, 1)
fig.subplots_adjust(hspace=.5)
plt.plot(x_value , y_value)
plt.axis('equal')
plt.title('Orbita descrita por planeta,Runge-Kutta')
plt.xlabel("x [m]")
plt.ylabel("y [m]")

# 需要导入模块: from planeta import Planeta [as 别名]
# 或者: from planeta.Planeta import avanza_rk4 [as 别名]
t_total =  1000.
N = 1000
t_paso= t_total/N

x = np.zeros(N); y = np.zeros(N)
vx = np.zeros(N); vy = np.zeros(N)

E = np.zeros(N)

[x[0],y[0],vx[0],vy[0]] = CI

E[0] = p.energia_total()

for i in range (1,N):

    p.avanza_rk4(t_paso)
    x[i] = p.y_actual[0]
    y[i] = p.y_actual[1]
    vx[i] = p.y_actual[2]
    vy[i] = p.y_actual[3]
    E[i] = p.energia_total()


fig=plt.figure(1)
fig.subplots_adjust(hspace=0.4)

plt.subplot(2, 1, 1)
plt.plot(x, y, 'r-')
plt.title("Trayectoria potencial central (Metodo RK4)")
plt.xlabel("x")
plt.ylabel("y")

# 需要导入模块: from planeta import Planeta [as 别名]
# 或者: from planeta.Planeta import avanza_rk4 [as 别名]
from planeta import Planeta
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
#Condiciones iniciales
condicion_inicial=[10, 0, 0, 0.27]  #Escogi Vy=0.27
p=Planeta(condicion_inicial)
Pasos=800                             #En este metodo necesite una cantidad moderada de pasos
h=800/Pasos                          #para que los gráficos den cosas razonables. Con tiempo igual a
T=np.linspace(0,800, Pasos)    #800 se logran las 5 vueltas
x=[10]
y=[0]
Ene=[p.EneActual]

N=1        #Variable auxiliar para interar
while N<Pasos:               #Aplica el metodo de runge-kutta 4 definido en la clase planeta.
    p.avanza_rk4(h)
    N+=1
    x.append(p.y_actual[0])
    y.append(p.y_actual[1])
    p.energia_total()
    Ene.append(p.EneActual)
#Plots
fig=plt.figure()
fig.add_subplot(211)
plt.plot(x,y)
plt.title('$Trayectoria$ $y$ $Energia$ $vs$ $Tiempo$ \n $RK4$ $Con$ $v_{y}(0)=0.27$')
plt.xlabel('$x$')
plt.ylabel('$y$')
fig.add_subplot(212)
plt.plot(T, Ene)
plt.xlabel('$Tiempo$')

# 需要导入模块: from planeta import Planeta [as 别名]
# 或者: from planeta.Planeta import avanza_rk4 [as 别名]
alpha = 0
condicion_inicial = [10, 0, 0, 0.2]

p = Planeta(condicion_inicial,alpha)
print "Energia Total", p.energia_total()
contador = 0
x=np.zeros(100001)
y=np.zeros(100001)
t=np.linspace(0,2000,100001)
E_total = np.zeros(100001)
while  contador<=100000:
    E_total[contador] = p.energia_total()
    x[contador] = p.y_actual[0]
    y[contador] = p.y_actual[1]
    p.avanza_rk4(0.02)
    contador +=1


plt.xlabel("X")
plt.ylabel("Y")
plt.title("Orbitas con Metodo RK4")
plt.plot(x,y,'-')
plt.savefig("Orbitas con Metodo RK4")
plt.show()

plt.xlabel("Tiempo")
plt.ylabel("Energia Total")
plt.title("Energia total del sistema como funcion del Tiempo")
plt.plot(t,E_total,'-')
plt.savefig("Energia total con Metodo RK4")

# 需要导入模块: from planeta import Planeta [as 别名]
# 或者: from planeta.Planeta import avanza_rk4 [as 别名]
la órbita y de la energía en el tiempo.
'''

from planeta import Planeta
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

#Solucion a trayectoria
condicion_inicial = [10.0, 0.0, 0.0, 0.3]

Mercury = Planeta(condicion_inicial,10**(-2.350))
x_pos = [Mercury.y_actual[0]]
y_pos = [Mercury.y_actual[1]]
energia = [Mercury.energia_total()]
dt=0.01
Mercury.avanza_rk4(dt)
for i in range(600000):
    x_pos.append(Mercury.y_actual[0])
    y_pos.append(Mercury.y_actual[1])
    energia.append(Mercury.energia_total())
    Mercury.avanza_verlet(dt)

x_pos = np.array(x_pos)
y_pos = np.array(y_pos)
energia = np.array(energia)

#Calculo de instantes en perihelio y frecuencia de precesion
r = np.sqrt(np.power(x_pos,2)+np.power(y_pos,2))
r_maximo = max(r)
esta_en_perihelio = False
tiempos_perihelio = []