/*************************************************************************************************************************************/ /* */ /* D E F I N I T I O N D U P R O B L E M E D I T D E S " N - C O R P S " : */ /* */ /* */ /* Definition : */ /* */ /* Soit la famille {C ,C ,...,C } de 'N' */ /* 1 2 N */ /* corps graves en interaction gravitationnelle. */ /* Pour l'un d'entre-eux, la loi fondamentale de */ /* la dynamique s'ecrit : */ /* */ /* ---> -------> */ /* F = M . Gamma */ /* i i i */ /* */ /* dans le cas present, la force 'F' est la */ /* resultante de l'interaction gravitationnelle */ /* des 'N-1' autres corps. On aura donc : */ /* */ /* -------> ---> */ /* M .Gamma = F */ /* i i i */ /* */ /* ou encore : */ /* */ /* 2 ----> ______ */ /* d OA \ M M */ /* i \ i k -----> */ /* M .--------- = G / ----------- A A */ /* i 2 /_____ |----->|3 i k */ /* dt k#i | A A | */ /* | i k | */ /* */ /* ou encore : */ /* */ /* 2 ----> ______ */ /* d OA \ M */ /* i \ k -----> */ /* --------- = G / ----------- A A */ /* 2 /_____ |----->|3 i k */ /* dt k#i | A A | */ /* | i k | */ /* */ /* On aboutit ainsi a un systeme d'equations */ /* differentielles non lineaires du second */ /* ordre utilisant les fonctions suivantes : */ /* */ /* F = 1 */ /* 3X */ /* i */ /* */ /* F = 0 */ /* 2X */ /* i */ /* ______ */ /* \ M X */ /* \ k k */ /* F = -G / -----------------------------------------(---- - 1) */ /* 1X /_____ | | 3 X */ /* i k#i | |--- i */ /* | 2 2 2| 2 */ /* |(X - X ) + (Y - Y ) + (Z - Z )| */ /* | k i k i k i | */ /* */ /* F = 0 */ /* 0X */ /* i */ /* */ /* avec bien entendu des formules equivalentes */ /* pour les coordonnees 'Y' et 'Z'... */ /* */ /* Pour integrer ce systeme non lineaire, on */ /* suppose que la condition suivante est respectee */ /* (elle est d'ailleurs verifiee a chaque iteration) : */ /* */ /* DISTANCE(C ,C ) >= |V |.dct \-/ i,j */ /* i j max */ /* */ /* ce qui signifie "grossierement" que deux corps */ /* quelconques sont toujours suffisamment eloignes */ /* pour ne pas pouvoir se rejoindre en un pas de */ /* temps (ou 'Vmax' designe le plus grand module */ /* des vitesses moyennes de l'ensemble des corps */ /* au cours du pas de temps precedent). */ /* */ /* Enfin, a l'instant 't' (ou l'on integre), les */ /* fonctions 'F1?(...)' ne peuvent etre evaluees */ /* puisque dependant de {X(t),Y(t),Z(t)}. Or leurs */ /* valeurs sont necessaires, on utilise donc leurs */ /* valeurs "retardees" {X(t-dt),Y(t-dt),Z(t-dt)}, */ /* ou 'dt' designe le pas de temps. */ /* */ /* Enfin, on se souviendra quel la troisieme */ /* loi de Kepler stipule que le carre de la periode */ /* 'T' de revolution est proportionnel au cube du */ /* (demi-)grand axe de la trajectoire 'R', soit : */ /* */ /* 2 3 */ /* T = k.R */ /* */ /* ou encore : */ /* */ /* 3 */ /* --- */ /* 2 */ /* T = k.R */ /* */ /* ce qui se retient en se souvenant que */ /* la periode 'T' croit plus vite que le */ /* rayon 'R'... */ /* */ /* */ /* En ce qui concerne les vitesses 'V' de */ /* revolution, en supposant un mouvement */ /* circulaire uniforme, on aura : */ /* */ /* 2.pi.R */ /* V = -------- */ /* T */ /* */ /* soit : */ /* */ /* 2.pi.R */ /* T = -------- */ /* V */ /* */ /* ce qui subistitue dans la troisieme loi */ /* de Kepler donne : */ /* */ /* 1 k */ /* ---- = -------.R */ /* 2 2 */ /* V 4.pi */ /* */ /* Ainsi, pour deux corps 'a' et 'b', on aura */ /* la relation : */ /* */ /* 2 */ /* V R */ /* b a */ /* ---- = ---- */ /* 2 R */ /* V b */ /* a */ /* */ /* C'est cette relation qui est utilisee dans les */ /* animations d'interpolation de points de vue */ /* dans le Systeme Solaire pour calculer la vitesse */ /* initiale de la planete virtuelle (dite "l'Errante" ou "The Wanderer") */ /* pour chacune de ses trajectoires possibles */ /* ('v _____xivPdf_09_1/$Fnota sqrt.OdistD.Odist.'). */ /* */ /* */ /*************************************************************************************************************************************/