旋轉軌跡 水星近日點的進動軌跡模擬

2021-10-13 15:58:05 字數 1215 閱讀 2970

我們要來模擬水星近日點的進動軌跡。

水星的橢圓進動的動態描述

這個問題,很有名氣對吧,問問愛因斯坦都知道的。但是今天我們不**怎麼得出這個方程等等之類的,那個太複雜了,相對論的問題,還是去問問愛因斯坦的司機。我們今天只是用比較簡單的方法來做出曲線,同時,用計算機對這個方程進行模擬。當然了,可以畫靜圖也可以畫**,是計算機畫,不是我用手畫,呵呵。廢話少說,下面進入正題。

這個問題其實並不是很複雜,我們考慮兩個方面來構造這個方程。

首先,質點做橢圓運動。其次,質點同時繞著座標原點做勻速圓周運動,質點運動的軌跡就是這個水星進動的軌跡。這裡說的進動,其實就是橢圓軌跡的進動。我們現在就要來建立這個數學模型來模擬這個曲線。

質點圍繞座標原點做橢圓運動,這個非常簡單,可以直接寫出其引數方程為:

2. 質點沿著逆時針方向做勻速圓周運動,用極座標方程表示就是:

3. 質點參與了橢圓運動,也參與了勻速圓周運動,質點的和運動軌跡是這兩個軌跡的疊加。這裡可以做乙個等價,就是把橢圓曲線圍繞座標原點旋轉

則,橢圓曲線上每個點,都做勻速圓周運動,又質點參與了橢圓運動,則質點同時參與了這兩種運動。

當橢圓逆時針方向旋轉了

時,設此時的座標為(x,y),這個當然是向量了。那麼用橢圓方程中的向量(x,y)左乘以旋轉矩陣就可以得到新的軌跡方程,即

那麼這個引數方程,就是我們需要的曲線的引數方程。下面輸入計算機直接畫圖。

要畫**有一定的技巧,有什麼問題可以和我討論,有什麼錯誤的也請指正,謝謝。

最後說一句,知乎的公式編輯器真的是很坑爹,最後不得不用我自己手寫的公式上傳上去,太糟糕了。

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css 圍繞橢圓軌跡旋轉

設定動畫延遲 設定三次貝塞爾曲線 設定x軸延遲為動畫時長的一半,放大縮小,scale動畫應該是x軸和y軸的時間總和,scale動畫延遲等於x軸的動畫延時 circle1例子橢圓上有5個圓在運動,x軸和y軸的動畫延時設定 circle1 circle2 circle3 circle4 circle5x...