Как добиться того, чтобы планеты подвергались влиянию гравитации других планет, а не только Солнца?

Question

Я программирую солнечную систему. Все планеты планеты взаимодействуют с Солнцем (Гравитация). Теперь я также хочу, чтобы каждая планета взаимодействовала со всеми другими планетами (как это на самом деле). Я думал, что смогу сделать это с двойной петлей. Я попробовал это, но это не сработало. Не могли бы вы помочь мне? Я думаю, что ошибка связана с тем, что с солнцем у планет была определенная точка. Но теперь это просто всегда планета на планету. Но я действительно не знаю ... Вот мой код:

    from vpython import *

    #Konstanten zum rechnen
    s_rad0 = 6.9e8
    s_rad1 = 30 * s_rad0
    e_rad = s_rad1 * 0.9
    m_rad = e_rad * 0.4
    ae = 200 * s_rad0   #1 Astr. Einheit bezieht sich auf Ent. Sonne-Erde
    ae2 = 200 * s_rad0  #bezieht sich auf Ent. Sonne-Mond
    g = 6.6725e-11 

    framerate = 100




  #array liste von Planeten
planets = []


class Sphere(object):
    def __init__(self, pos, radius, make_trail):
        self.pos = pos
        self.radius = radius
        self.make_trail = make_trail



class planet(Sphere):
    def __init__(self, pos, radius, make_trail, mass, velocity):
        super().__init__(pos, radius, make_trail)
        self.mass = mass
        self.velocity = velocity
        planetSphere = sphere (pos = self.pos, radius = self.radius, make_trail = self.make_trail, mass = self.mass, velocity = self.velocity)


sun = planet(pos=vec(0,0,0),radius=s_rad1*1.5, make_trail=True, mass=2e30, velocity=vec(0,0,0))
mercury = planet(pos=vec(ae/3,0,0), radius=s_rad1/1.5, make_trail=True, mass=3.25e23, velocity=vec(0,0,-47000))
venus = planet(pos=vec(ae/1.6,0,0), radius=s_rad1/1.3, make_trail=True, mass=4.9e24, velocity=vec(0,0,-35000))
earth = planet(pos=vec(ae,0,0), radius=e_rad, mass=5.9e24, make_trail=True, velocity=vec(0,0,-25000))
mars =  planet(pos=vec(ae*1.52,0,0), radius=s_rad1/1.8, make_trail=True, mass=6.4e23, velocity=vec(0,0,-24000))
jupiter = planet(pos=vec(ae*5.18,0,0), radius=s_rad1/1.2, make_trail=True, mass=10e27, velocity=vec(0,0,-9678))
saturn = planet(pos=vec(ae*9.5,0,0), radius=s_rad1/1.4, make_trail=True, mass=5.7e26, velocity=vec(0,0,-7678))
uranus = planet(pos=vec(ae*19.13,0,0), radius=s_rad1/1.7, make_trail=True, mass=8.7e25, velocity=vec(0,0,-6772))
neptun = planet(pos=vec(ae*30,0,0), radius=s_rad1/1.7, make_trail=True, mass=1.02e26, velocity=vec(0,0,-5344))
pluto = planet(pos=vec(ae*39.37,0,0), radius=s_rad1/2.4, make_trail=True, mass=1.3e22, velocity=vec(0,0,-4740))

planets.extend((mercury,venus,earth,mars,jupiter,saturn,uranus,neptun,pluto))

dt = 10000
time = 0.1


    while (True):

        rate(framerate) 

        #for-Schlaufe für Berechnung jedes einzelnen Planeten

        g_forceS = vec(0,0,0)

        for planet in planets:
            g_force = g * sun.mass * planet.mass * (sun.pos - planet.pos).norm()  / (sun.pos - planet.pos).mag2


             for planet in planets:
                 g_force = g * planet.mass * planet.mass * (planet.pos - planet.pos).norm()  / (planet.pos - planet.pos).mag2




            #Sonne
            g_forceS -= g_force




            #print(sun.pos)

            #Änderung des Velocity Vektor wird zum alten addiert
            #Da a=F/m // V = a*t(a*dt) 2 Geschw. vektoriell durch F/m ausgedrückt.
            planet.velocity = planet.velocity + ( g_force / planet.mass) * dt #Richtungsänderung

            #Diese Änderung wird zur alten Position addiert = neue Position
            planet.pos += planet.velocity * dt 



        sun.velocity = sun.velocity + ( g_forceS / sun.mass) * dt #Richtungsänderung
        sun.pos += sun.velocity * dt 

Answer 1

У меня сейчас есть это решение и оно работает

dt = 10000
time = 0.1

while (True):

    rate(framerate) 



    for planet in planets:
        g_force = vec(0,0,0)
        for planet1 in planets:
            if planet != planet1:
                g_force += g * planet1.mass * planet.mass * (planet1.pos - planet.pos).norm()  / (planet1.pos - planet.pos).mag2
        #print((sun.pos - planet.pos).mag2)






        #Änderung des Velocity Vektor wird zum alten addiert
        #Da a=F/m // V = a*t(a*dt) 2 Geschw. vektoriell durch F/m ausgedrückt.
        planet.velocity = planet.velocity + ( (g_force) / planet.mass) * dt 

        #Diese Änderung wird zur alten Position addiert = neue Position
        planet.pos += planet.velocity * dt 

Answer 2

Отступы в вашем вопросе все перепутаны, но в нынешнем виде похоже, что вы делаете петлю неправильно.

for planet in planets:
    g_force = g * sun.mass * planet.mass * (sun.pos - planet.pos).norm()  / (sun.pos - planet.pos).mag2

    for planet in planets:
        g_force = g * planet.mass * planet.mass * (planet.pos - planet.pos).norm()  / (planet.pos - planet.pos).mag2

    g_forceS -= g_force

Здесь есть несколько ошибок. Вы должны пройтись по своему коду шаг за шагом, чтобы увидеть что. Добавление печатных заявлений поможет понять. Две вещи, чтобы наблюдать, хотя. Первый: имя переменной во внутреннем цикле совпадает с переменной во внешнем цикле. Внешний цикл устанавливает planet каждый раз (то есть 9 раз), но затем внутренний цикл перезаписывает его. Вам необходимо поддерживать концепцию одного тела и другого тела в отдельных переменных. Второе: вы обновляете g_forceS только один раз, после запускается внутренний цикл, поэтому он просто обновляется с использованием самого последнего значения planet вместо обновления 9 раз.

Перепишите ваш код, чтобы получить такую ​​структуру:

for body in bodies:    # Update each of the bodies in turn.
    force = np.zeros(3)    # We need to work out the force on the body.
    for other_body in bodies:    # The force is the result of all the other bodies.
        if other_body is not body:    # The main body doesn't count as another body.
            force += gravity(body, other_body)
    body.update(force)    # Update the body according to the force on it.