名前：斉田美香
担当情報実験機 ： joho07
http://itpass.scitec.kobe-u.ac.jp/~saichan/report02/problem1/kadai1.tex
(修正後)http://itpass.scitec.kobe-u.ac.jp/~saichan/report02/problem1/kadai1_fix.tex
http://itpass.scitec.kobe-u.ac.jp/~saichan/report02/problem1/kadai1.pdf
(修正後)http://itpass.scitec.kobe-u.ac.jp/~saichan/report02/problem1/kadai1_fix.pdf
特になし
4次のルンゲクッタ法を用いて、中心星-惑星-粒子の運動(円制限3体問題)について実際にシュミレーションする。今回は授業でも用いた、太陽-木星-地球モデルを使って、初期条件を変化させて軌道の変化を考察する。
・初期条件1
図1
中心星と惑星の質量比
m1 = 1.9891d30
m2 = 1.8986d30
mu = m2/(m1+m2)
mu1 = 1.0d0-mu
mu2 = mu
中心星と惑星の位置
x1 = -mu2
y1 = 0.0d0
x2 = mu1
y2 = 0.0d0
粒子の位置と初速
x = -1.0d0
y = 0.0d0
vx = -0.1d0
vy = 0.3d0
考察：
中心星と惑星の質量を同じくらいにして、2つの天体の外側から運動するように設定すると、左の天体から受けた万有引力によって加速され、そのまま右の天体に近づいて引力に捕まり、そこでまた加速され左の天体に近づき引力に捕まり…を繰り返す。これは2つの天体が同じくらいの質量であるから、どちらか一方が粒子を留めるだけの引力をもたないからだと考えられる。
・初期条件2
図2
上の初期条件1から
m1 = 1.9891d33
m2 = 1.8986d25
x = mu1*0.80d0
を変更。
考察：
中心星と惑星の質量の差を大きくして、粒子の位置を惑星に近づけてみた。かなり近づいているように見えるが、中心星の引力の方が大きいので惑星にとらわれることなく、大きく外回りを規則的に回転運動しているのがわかる。
・初期条件3
図3
上の初期条件1から
m1 = 1.9891d33
m2 = 1.8986d25
x = mu1*0.7d0
を変更。
考察：
初期条件2から、粒子のx座標を変えただけであるが、少しの違いがこのような軌道の違いを生む。先ほどより中心星に近づけたため、中心星寄りの軌道をとっていることがわかる。
特になし
