Python的数值求解谐振子图形产生不想要的结果

我一直试图数值求解对于基本谐波振荡器的曲线图，但是当在对象上的加速度成比例，从中心的距离的倒数发生问题：Python的数值求解谐振子图形产生不想要的结果

import math 
from pylab import * 
xg = [2] 
xt = [0] 
k = 1 

dt = 1/1000 
Vx = 0 
for i in range(800000): 
    a = -1/xg[i-1] #acceleration on the object 
    Vx = Vx + dt*a 
    xg.append(xg[i-1]+Vx*dt) 
    xt.append(i*dt) 
plot(xt,xg) 
show()

正如你所看到的，它似乎倾泻而下，而不是因为某种原因返回。

我想知道是什么原因造成这种情况发生，我一直在努力解决这个问题了几个小时。

是的，我是新来的python，堆栈交换和数值解决问题。任何反馈表示赞赏

来源

2017-03-06 Karanbir Bains

您的代码在我的电脑上无法使用。它只是按照我的预期在屏幕上打印一个点。我想知道你怎么能制作这样的图表？ – phil

请注意，'dt = 1/1000'将在Python中始终为'0'。 'dt = 1.0/1000'可能是你想要的。 – phil

我猜他正在使用python3。关于你的问题：谐波振荡器的加速度与距离成正比。因此，您必须计算加速度：'a = -xg [i-1]'。此外，你会得到这种一阶积分的漂移。 – jotasi

试试这个

import math 
from pylab import * 
xt = [2] 
t = [0] 
k = 1 

dt = 0.0001 
Vx = 0 
for i in range(800000): 
    t.append(dt*i) 
    a = -k*xt[i] 
    xt.append(xt[i] + dt*Vx) 
    Vx = Vx + dt*a 
plot(t,xt) 
show()

你这样结束了：（我也减少了时间步长FYI至1/10000）

来源

2017-03-06 12:09:13 Anthonydouc

假设你想加速比例到距离的倒数，当xg接近0时，数值将发散，引起数值不稳定。

来源

2017-03-21 14:47:25 rudy

Python的数值求解谐振子图形产生不想要的结果

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