ncorpos-vi-py

Um binding para Python da biblioteca em fortran ncorpos-vi, utilizada no gravidade-fortran.

Permite a geração de valores iniciais para problema de N-corpos e o seu condicionamento para constantes de movimento específicas.

Uso

No momento, o pacote providencia uma única classe Gerador, cuja inicialização recebe os parâmetros:

• N: Quantidade de corpos (integer);
• G: Constante de gravitação universal (float). Por padrão, G=1.0;
• eps: Amortecedor para o potencial (float). Por padrão, eps=0.0;
• modo: Modo de sorteio. Modos disponíveis:
  • sorteio: Apenas sorteia, sem condicionar;
  • sorteio_ip_iterativo: Sorteia e condiciona as integrais primeiras via método iterativo;
  • sorteio_ip_direto: Sorteia e condiciona as integrais primeiras via método direto;
  • sorteio_aarseth: Sorteia e condiciona as integrais primeiras conforme proposto por (Aarseth, 2003), forçando $E=-0.25$, $J = 0$, $P=0$ e com $2T = - V$ no instante inicial;
  • sorteio_aarseth_modificado: Igual ao sorteio_aarseth se eps=0.0, mas implementa um método iterativo para obter o equilíbrio inicial quando eps!=0.0.
• energia: Valor da energia total desejada. Por padrão, energia=0.0.
• angular: Valor do momento angular total desejada. Por padrão, angular=[0.0,0.0,0.0].
• linear: Valor do momento linear total desejada. Por padrão, linear=[0.0,0.0,0.0].

Exemplo de uso:

>>> import ncorpos_vi

>>> G = ncorpos_vi.Gerador(N=10, modo="sorteio_ip_direto")

Isso instancia a classe. É possível re-instanciar usando a função configurar, que recebe os mesmos parâmetros do inicializador. Não modifique as variáveis diretamente na classe, pois isso não funcionará!

Exemplo de geração de valores iniciais:

>>> G.gerar()
Gerando valores iniciais com as seguintes configuracoes: 
N = 10 / G = 1.0 / eps = 0.0 / modo = sorteio_ip_direto
Constantes de movimento: E = 0.0 / J = [0.0, 0.0, 0.0] / P = [0.0, 0.0, 0.0]

Massas:
 - intervalo = [1.0, 1.0]
 - normalizadas = False

Posicoes:
 - distribuicao = uniforme
 - regiao = cubo
 - intervalo = [-10.0, 10.0]

Momentos lineares:
 - distribuicao = uniforme
 - regiao = cubo
 - intervalo = [-1.0, 1.0]

GERACAO DAS VALORES INICIAIS (sorteio_ip_direto)
  > gerando valores...
    * gerando massas
    * gerando posicoes (uniforme)
    * gerando momentos (uniforme)
 
  > condicionando...
    > coeficientes:
      * alpha =   1.0000000000000000     
      * beta  =   1.2544283054674359     
      * S1    =   3.2290389342212205     
      * S2    =   0.0000000000000000     
      * T.I.  =   588.96154068688691        393.72305489257315        437.72817364181810     
      * Autovalores (T.I.):    314.89279495786678        506.12642349964420        599.39355076376728     
 
  > valores iniciais condicionados!
      * V   =   -5.0811845827341813     
      * T   =    5.0811845827341831     
      * E   =    1.7763568394002505E-015
      * Vir =    5.0811845827341848     
      * J   =    3.9968028886505635E-015  -1.7763568394002505E-015  -5.5511151231257827E-015
      * P   =   -2.2204460492503131E-016  -1.6653345369377348E-016   2.6454533008646308E-016
      * I   =    710.20638461063891     
      * D   =   -30.363431913548109     
      * A_I =   0.31904518875470239     
      * MD  =    11.523791095116417 

Referências

• AARSETH, Sverre. Gravitational N-Body Simulations: Tools and Algorithms. Cambridge: Cambridge University Press, 2003.