Sistem dveh teles

Point mass track

Sled s Sistemom dveh teles modelira sistem z dvema dinamičnima delcema , ki medsebojno  interaktirata preko notranjih radialnih in tangencialnih sil. Masa sistema je vsota mas delcev, položaj sistema je težišče oziroma center mas obeh delcev.

Notranje sile so funkcije razdalje r med delcema in kota theta od delca 1 do delca 2. Notranje sile delujejo na oba delca v sistemu, vendar v nasprotnih smereh (kot to zahteva tretji newtonov zakon). Notranje sile definiramo z Graditeljem modela, kot prikazuje slika 4.

Na vsakega od delcev v sistemu lahko delujejo tudi neodvisne zunanje sile. Zunanje sile prav tako definiramo z Graditeljem modela, kot to prikazuje slika 5.

Sistem z dvema telesoma generira podatke o gibanju in vektorje kot katerakoli druga masna točka. Več podrobnosti zasledimo v poglavju o masni točki.

1. Definiranje delcev v sistemu

Ko prvič tvorimo sistem dveh teles, se prikaže pogovorno okno, ki identificira delca v sistemu in z gumbi omogoča njuno spreminjanje. Pogovorno okno lahko kadarkoli prikličemo z izbiro  Izberi delce... v menuju sledi sistema.

Slika. 1 Prazen sistem dveh teles

Nov sistem je v začetku prazen. Delec dodamo v sistem tako, da kliknemo na gumb in tvorimo nov model z delcem (lahko tudi izberemo prej narejen delec, kot to kaže slika 3).

Slika. 2 Dodajanje novega delca v sistem

To ponovimo tudi za dodajanje drugega delca. Nek delec sistema lahko tudi zamenjamo z drugim novim ali obstoječim delcem, kot kaže slika  3.

Slika. 3 Zamenjava delca v sistemu

2. Definiranje notranjih sil v sistemu

Notranje sile in druge lastnosti sistema dveh teles  lahko prikazujemo in spreminjamo s pomočjo orodja Graditelj modelov. Podrobnosti o Graditelju modelov zasledimo v poglavju  Tvorba modelovr.

Prikaz lastnosti modela dosežemo z izbiro sistema dveh teles v spustnem seznamu Graditelja modelov. Opazimo, da sta masi delcev sistema podani v seznamu parametrov, tako sta na voljo za uporabo v izrazih za silo. Masi in relativna položaja delcev ter njini hitrosti ne moremo spreminjati, saj jih določata delca kot taka.

Fig. 4 Model Builder for a two-body system with an internal elastic force

3. Definiranje zunanjih sil na delce

Graditelj modelov prikazuje in omogoča spreminjanje tudi zunanjih sil in drugih lastnosti. Podrobnosti o Graditelju modelov zasledimo v poglavju tvorba modelov.

Za prikaz lastnosti delca izberemo opazovani delec v spustnem seznamu Graditelja modelov. Vse lastnosti, vključno z maso in začetnim položajem in hitrostjo lahko spreminjamo.

Slika. 5 Model Builder, ki prikazuje model delca z začetnim položajem in hitrostjo različnim od nič, vendar brez zunanjih sil