v2.0.9794.34739
Fizyka dla każdego
Mechanika numeryczna: krok czasu, błąd i kontrola modelu · 1 min czytania

Moment pędu równy jeden nie gwarantuje trafienia w punkt

Opublikowano: 25.10.2026
Wyślij link e-mailem Własna poczta Komentarze: 0

Oceń ten artykuł: od 1 do 5 gwiazdek
(0 głosów) . Jeszcze nie oddano głosów.

Kliknij gwiazdkę, aby od razu oddać ocenę. Klawiaturą wybierz gwiazdkę klawiszem Tab i naciśnij Enter lub spację. Jeden głos na materiał z danej przeglądarki.

Orbita bezwymiarowa zaczyna się w R = (1; 0), V = (0; 1). Do τ = 20 Verlet daje dla h = 0,10 punkt (0,464374237; 0,887268035), a dla h = 0,05 punkt (0,422345289; 0,906840622). W obu symulacjach L* pozostaje równe 1 do błędu zaokrągleń. Maksymalne względne błędy energii wynoszą około 2,46282 · 10⁻⁵ oraz 1,55664 · 10⁻⁶. Policz błędy położenia względem koła dokładnego i oceń, który wynik spełnia tolerancję 0,020 jednostki długości. Dlaczego same niezmienniki nie wystarczają?

Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
Wskazówka

Dokładny punkt to (cos 20; sin 20), z argumentem w radianach. Błąd jest długością różnicy wektorów, nie różnicą ich długości.

Rozwiązanie

Porównujemy w jednej chwili

Dokładne położenie w τ = 20 to (0,408082062; 0,912945251). Dla grubszego kroku różnica wynosi około (0,056292175; −0,025677216), więc jej długość to 0,061871871. Dla drobniejszego różnica to (0,014263227; −0,006104629), o długości 0,015514708. Dane w treści są zaokrąglone; ostatnie cyfry rachunku mogą się odpowiednio różnić.

h = 0,05 spełnia tolerancję 0,020, h = 0,10 jej nie spełnia. Stosunek błędów jest około 3,99. To zgodne z drugim rzędem dla tego porównania, choć dwie siatki same nie dowodzą rzędu w każdym problemie. Tu dodatkowo znamy rozwiązanie dokładne.

Obrót fazy pozostawia niezmienniki

Wiele położeń na tej samej orbicie ma tę samą energię i moment pędu. Wskazane liczby nie kodują więc informacji, w którym miejscu ciało powinno być w τ = 20. Verlet zachowuje L* dla centralnej siły dzięki geometrii półimpulsów i przesunięcia, nawet gdy krok jest zbyt duży dla żądanej pozycji.

Nie wolno zastąpić normy różnicy ||Rnum − Rdokł|| różnicą promieni ||Rnum|| − 1. Dwa punkty mogą leżeć na identycznym kole po przeciwnych stronach. Podobnie przesunięcie czasowe wykresów przed porównaniem ukryłoby błąd fazy. Kryterium odnosi się do określonej chwili, a nie do najbliższego podobnego punktu toru.

Powiązana teoria

Orbita liczona Verletem: skale, moment pędu i kontrola toru

Dalsza lektura

Materiał referencyjny

Najpierw spróbuj samodzielnie. Zapisz dane, wybierz prawa fizyczne i sprawdź jednostki. Przejdź do zadań ze sprawdzaniem odpowiedzi »

Ostatnie materiały autora

Wszystkie materiały autora »

Komentarze (0)

Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.

Dodaj komentarz

Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto

Emotikony

Zaznacz tekst i wybierz formatowanie lub użyj Ctrl/Cmd+B, I, U w polu komentarza. Znaczniki HTML nie są wykonywane.

Wybór wszystkich komentarzy obejmuje odpowiedzi. Powiadomienia wymagają potwierdzenia adresu; zrezygnujesz z nich przez link w wiadomości.

← Wróć do działu: Zadania Do góry ↑
Nie znalazłeś szukanego materiału? Napisz do nas — pomóż nam rozwijać Fizykę dla każdego.