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xyZET - 3D Simulationen interagierender Teilchen

Entwicklung und Implementierung: Dipl.-Inf. Michael Lüdke

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Visualisierungen physikalischer Konzepte

In xyZET können Teilchen aufgrund folgender Wechselwirkungen
  • verschiedener Federkräfte
  • wechselseitiger Gravitationskräfte
  • wechselseitiger Coulombkräfte (bei geladenen Teilchen)
  • elastischer und unelastischer Kollisionen
und folgender externer Feldkräfte interagieren:
  • Gravitation
  • Elektrische Felder (in allen Richtungen variierbare homogene und zeitlich veränderliche)
  • Magnetische Felder (homogene in allen Richtungen, inhomogene Spezialfälle)
Zwei positive Ladungen, Feldlinien und Potentialfläche

Fussball aus 60 Teilchen und 1770 Federn, Spur des Massenmittelpunkts

Bremsstrahlung eines abgelenkten Teilchens
Dabei sind insbesondere Visualisierungen folgender physikalischer Konzepte möglich:
  • Visualisierung des elektrischen Feldes durch Berechnung und Darstellung von Feldlinien und/oder Äquipotentialflächen bei laufender Animation
  • Visualisierung der auf Teilchen wirkenden Kräfte, Beschleunigungen und ihrer Geschwindigkeiten als 3-dimensionale Vektoren bei laufender Animation
  • Zeitdiagramme für Beschleunigung, Geschwindigkeit und Weg einzelner Teilchen, sowie für Impuls, kinetische, potentielle und Gesamtenergie des Gesamtsystems
  • Visualisierung von Retardierungseffekten bei beschleunigten Teilchen
    ("Emissionstheorie" von L. Page) durch relativistische Feldlinien