MATLAB2.太阳系模拟 查资料找到太阳系较大天体之间的位置关系,并依据万有引力定律模拟其运动规律,要求运动规律尽可能的与现实接近。并说明如何设置现实模式,使得照相机可以以不同的视角显示局部天体的视图。给出MATLAB代码
时间: 2023-12-06 10:45:25 浏览: 29
以下是一个简单的太阳系模拟的 MATLAB 代码,其中包括了太阳、地球、火星、金星和水星的运动。该模拟采用了万有引力定律,并结合了实际的天体质量和初始位置、速度等参数,以尽可能接近真实的运动规律。
```matlab
% 太阳系模拟
clear all; clc;
% 定义常数
G = 6.67430e-11; % 万有引力常数
Msun = 1.98892e30; % 太阳质量
Mearth = 5.97219e24; % 地球质量
Mmars = 6.4185e23; % 火星质量
Mvenus = 4.8685e24; % 金星质量
Mmercury = 3.3022e23; % 水星质量
% 定义初值
x0sun = [0, 0];
v0sun = [0, 0];
x0earth = [147e9, 0];
v0earth = [0, 30e3];
x0mars = [228e9, 0];
v0mars = [0, 24.1e3];
x0venus = [108e9, 0];
v0venus = [0, 35e3];
x0mercury = [46e9, 0];
v0mercury = [0, 47.4e3];
% 定义时间步长和总时间
dt = 60*60*24; % 一天
T = 365.25*24*60*60; % 一年
% 初始化位置和速度
x_sun = x0sun;
v_sun = v0sun;
x_earth = x0earth;
v_earth = v0earth;
x_mars = x0mars;
v_mars = v0mars;
x_venus = x0venus;
v_venus = v0venus;
x_mercury = x0mercury;
v_mercury = v0mercury;
% 迭代计算位置和速度
for t = 0:dt:T
% 计算各天体之间的距离和加速度
r_earth = x_earth - x_sun;
r_mars = x_mars - x_sun;
r_venus = x_venus - x_sun;
r_mercury = x_mercury - x_sun;
a_earth = -G*Msun/Mearth*r_earth/norm(r_earth)^3;
a_mars = -G*Msun/Mmars*r_mars/norm(r_mars)^3;
a_venus = -G*Msun/Mvenus*r_venus/norm(r_venus)^3;
a_mercury = -G*Msun/Mmercury*r_mercury/norm(r_mercury)^3;
% 更新位置和速度
v_sun = v_sun + (a_earth*Mearth + a_mars*Mmars + a_venus*Mvenus + a_mercury*Mmercury)*dt/Msun;
x_sun = x_sun + v_sun*dt;
v_earth = v_earth + a_earth*dt;
x_earth = x_earth + v_earth*dt;
v_mars = v_mars + a_mars*dt;
x_mars = x_mars + v_mars*dt;
v_venus = v_venus + a_venus*dt;
x_venus = x_venus + v_venus*dt;
v_mercury = v_mercury + a_mercury*dt;
x_mercury = x_mercury + v_mercury*dt;
% 绘制图像
plot(x_sun(1), x_sun(2), 'r.', ...
x_earth(1), x_earth(2), 'bo', ...
x_mars(1), x_mars(2), 'ro', ...
x_venus(1), x_venus(2), 'yo', ...
x_mercury(1), x_mercury(2), 'go');
axis equal;
xlim([-3e11, 3e11]);
ylim([-3e11, 3e11]);
drawnow;
end
```
该代码会在 MATLAB 中绘制一个简单的太阳系模拟图,包括太阳、地球、火星、金星和水星的轨迹。你可以通过更改初值、时间步长、总时间等参数来调整模拟的精度和速度。为了设置现实模式并使照相机以不同视角显示局部天体的视图,你可以使用 MATLAB 的三维绘图功能,例如 `plot3` 和 `view` 等函数。