Gravitations-Simulator

Beschreibung

Mit diesem Gravitationssimulator lässt sich eine Umgebung simulieren, die auf physikalischen Gesetzen basiert. Alle Objekte in dieser Umgebung sind Kreise, die sich gegenseitig anziehen oder voneinander abprallen. Beispielsweise können zweidimensionale Umlaufbahnen von Planeten nachgestellt oder die Erdanziehung simuliert werden.

Nutzung

Für die Steuerung des Gravitationssimulators wird eine Maus und eine Tastatur benötigt.

Mit der Tastatur können einzelne Kreise an der Position der Maus erstellt und entfernt werden, sobald eine der folgenden Tasten gedrückt wird:

Die Bewegung der Kreise lässt sich mit S pausieren und wieder starten. Mit C wird das ganze Spielfeld gelöscht.

Durch einen Mausklick werden alle beweglichen Kreise zur Maus gezogen. Je weiter sie von der Maus entfernt sind, desto stärker ist der Effekt (umgekehrte Gravitation).

Der folgende Simulator ist für die Experimente in der Schwerelosigkeit konfiguriert:

Simulator starten

Der zweite Simulator verfügt über eine lineare Gravitation in Richtung des unteren Bildschirmrands zusätzlich zu den magnetischen Kreisen.

Simulator starten

Beispiele

Hier wird eine einfache Umlaufbahn eines Planeten simuliert. Je näher der Planet dem Zentrum der Gravitation kommt, desto schneller bewegt er sich.

Ein schwarzes Loch nimmt meistens nicht alles auf, was in seinen Sog gerät, da sich manche Objekte durch Zufall in einen Orbit bewegen. Im folgenden Video wird dieser Effekt dargestellt.

In diesem Video wird ein Kreis simuliert, der einen Abhang herunterfällt.

Ähnlich wie bei Bienenwaben bilden sich hier strukturierte Anordnungen durch Zufall.

Entwicklung

Ich entwickelte dieses Projekt im zweiten Lehrjahr, als eine Mathematik-Prüfung über Trigonometrie bevorstand. Da ich mich ausreichend vorbereiten wollte, programmierte ich den Gravitationssimulator, der unter Anwendung von Trigonometrie den Einfluss von Schwerkraft auf ein bestimmtes Objekt berechnet.

Durch die vielen Winkelberechnungen während des Entwicklungsprozesses konnte ich anschliessend eine fehlerfreie Prüfung schreiben.

Als ich später zu diesem Projekt zurückkehrte, entwickelte ich die Kollisionen auf eine ähnliche Weise.
Da ich keinerlei Informationen aus dem Internet verwenden wollte, beruhen meine Berechnungen auf meinem eigenen Wissen und meinen Beobachtungen. Demzufolge werden die Kollisionen in einigen Situationen nicht präzise berechnet.