Компьютерные технологии в физике. Часть 1. Компьютерное моделирование физических процессов. Красов В.И - 58 стр.

UptoLike

19
fy:=(y-yq)/(r*r*r);
end;
.....................................................................
Задания.
1.1. Для притягивающего центра задать 1
0
=
Q
xx ,
Q
yy
=
0
, 0
0
=
x
V
и изменяя
y
V
0
проследить, как изменяется вид траектории. Получить кру-
говую и эллиптическую траекторию. Как отличаются траектории при
1
0
<
y
V и при
1
0
>
y
V
?
1.2. Построить зависимость полной энергии от времени
(
tW . Про-
верить сохранение энергии при движении в потенциальном поле.
1.3. Исследовать изменение траектории движения с увеличением
y
V
0
, когда при увеличении
y
V
0
проходит через значение
2
. Какой вид
имеет траектория движения при
2
0
>
y
V
? Каково при этом соотношение
кинетической и потенциальной энергий? Проверить влияние шага вычис-
лений на вид траектории при 2
0
=
y
V .
1.4. Для отталкивающего центра задать начальные условия, соответ-
ствующие движению частицы из "бесконечности". Физически это означа-
ет, что
00
2
0
42 r
eQmV
πε
>>
то есть
c
VV 2
0
>> . Задать начальные условия
00
rxx
Q
=
,
00
ρ
=
Q
yy ,
00
VV
x
=
, 0
0
=
y
V . Изменяя
0
ρ
получить траектории рассеяния частицы.
1.5. Найти угол рассеяния
θ
. Как видно из рис.3.3
xy
VV
θ
tg , где
компоненты скорости надо брать "вдали" от рассеивающего центра. Для
проверки условия "удаленности" от рассеивающего центра, ведите расчет
угла θ при фиксированных начальных условиях до тех пор, пока его вели-
чина не перестанет изменяться в пределах заданной точности счета. Про-
верьте это условие также для начальной точки. Найти эффективный ради-
ус рассеивающего центра, определяемый как прицельный параметр
ρ
, при
котором 2
π
=
θ
.
3.3.2. Движение частицы в магнитном поле.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                  fy:=(y-yq)/(r*r*r);
              end;
              .....................................................................

              Задания.

                   1.1. Для притягивающего центра задать x0 = xQ − 1 , y0 = yQ , V0 x = 0
              и изменяя V0 y проследить, как изменяется вид траектории. Получить кру-
              говую и эллиптическую траекторию. Как отличаются траектории при
              V0 y < 1 и при V0 y > 1 ?
                      1.2. Построить зависимость полной энергии от времени W (t ) . Про-
              верить сохранение энергии при движении в потенциальном поле.
                      1.3. Исследовать изменение траектории движения с увеличением
              V0 y , когда при увеличении V0 y проходит через значение 2 . Какой вид
              имеет траектория движения при V0 y > 2 ? Каково при этом соотношение
              кинетической и потенциальной энергий? Проверить влияние шага вычис-
              лений на вид траектории при V0 y = 2 .
                     1.4. Для отталкивающего центра задать начальные условия, соответ-
              ствующие движению частицы из "бесконечности". Физически это означа-
              ет, что

                                                                   2
                                                            mV0     eQ
                                                                >>
                                                             2     4πε0 r0

              то есть V0 >> 2Vc . Задать начальные условия x0 = xQ − r0 , y0 = yQ − ρ0 ,
              V0 x = V0 , V0 y = 0 . Изменяя ρ0 получить траектории рассеяния частицы.
                        1.5. Найти угол рассеяния θ . Как видно из рис.3.3 tg θ ≈ Vy Vx , где
              компоненты скорости надо брать "вдали" от рассеивающего центра. Для
              проверки условия "удаленности" от рассеивающего центра, ведите расчет
              угла θ при фиксированных начальных условиях до тех пор, пока его вели-
              чина не перестанет изменяться в пределах заданной точности счета. Про-
              верьте это условие также для начальной точки. Найти эффективный ради-
              ус рассеивающего центра, определяемый как прицельный параметр ρ , при
              котором θ = π 2 .

                                      3.3.2. Движение частицы в магнитном поле.



                                                                             19


PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com