大学物理实验2024,Vol.37Issue(3) :99-105.DOI:10.14139/j.cnki.cn22-1228.2024.03.019

基于Python的单摆非线性动力学研究

Nonlinear Dynamics of a Simple Pendulum Based on Python

韦仙 杨陈露 尚敏婕 王昕萌 吴彦霞
大学物理实验2024,Vol.37Issue(3) :99-105.DOI:10.14139/j.cnki.cn22-1228.2024.03.019

基于Python的单摆非线性动力学研究

Nonlinear Dynamics of a Simple Pendulum Based on Python

韦仙 1杨陈露 1尚敏婕 1王昕萌 1吴彦霞1
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作者信息

  • 1. 太原工业学院 理学系,山西 太原 030008
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摘要

利用拉格朗日方程求解单摆的非线性动力学问题,并结合Python进行数值模拟,研究阻尼因素和扭矩驱动对单摆运动影响,模拟结果展示了单摆运动过程中摆角和角速度随时间的变化、相轨迹的演化,以及单摆在强驱动下出现的混沌现象.

Abstract

The nonlinear dynamics of a simple pendulum is solved using lagrange equation,and the numerical simulation is carried out with Python software.The influence of damping factor and torque drive on the motion of simple pendulum is investigated. The simulation results present the variation of the pendulum angle and angular velocity with time,the evolution of the phase trajectory,and the chaotic phenomenon under strong driving force.

关键词

单摆系统/Python/相轨迹/混沌

Key words

lagrange equation/Python/phase trajectory/chaos

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基金项目

山西省基础研究计划青年科学研究项目(20210302124264)

山西省高等学校一般性教学改革创新项目(J20231319)

山西省高校科技创新项目(2021L540)

出版年

2024
大学物理实验
吉林化工学院

大学物理实验

影响因子:0.764
ISSN:1007-2934
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