matlab 模拟粒子碰撞，计算粒子速度
这段MATLAB代码模拟了一维碰撞实验，描述了粒子在二维平面内的速度分布随时间演变的情况，并通过直方图展示了不同阶段的速度分布。以下是对代码的详细解释：1.初始化：<p> clear; clc</p><p> N = 10000; % 粒子个数</p><p> v0 = 1; % 初始速度</p><p> v(1:N) = v0; % 定义所有粒子的初始速度为v0</p><p> deltv = 3 * v0 / 20;</p>2.绘制初始速度分布直方图：<p> for i = 1:20</p><p> vbin(i) = (i - 0.5) * deltv; % 定义速度分布区间</p><p> end</p><p> subplot(3,1,1), hist(v, vbin);</p><p> xlabel('v')</p><p> ylabel('N')</p><p> title('初始速度分布')</p>3.碰撞模拟：<p>
</p><p> for i = 1:10 * N</p><p> % 随机选取两个粒子 j 和 k</p><p> j = ceil(rand * N);</p><p> k = ceil(rand * N);</p><p>
</p><p> % 防止选取到同一个粒子</p><p> while k == j</p><p> k = ceil(rand * N);</p><p> end</p><p>
</p><p> % ... （计算碰撞后的速度）</p><p>
</p><p> % 更新速度</p><p> v(j) = sqrt(vj' * vj);</p><p> v(k) = sqrt(vk' * vk);</p><p>
</p><p> % 每碰撞 N 次绘制速度分布直方图</p><p> if i == N</p><p> subplot(3,1,2), hist(v, vbin);</p><p> xlabel('v')</p><p> ylabel('N')</p><p> title()</p><p> end</p><p> end</p>4.最终速度分布直方图：<p>
</p><p> subplot(3,1,3), hist(v, vbin);</p><p> xlabel('v')</p><p> ylabel('N')</p><p> title()</p>5.理论曲线比较：<p>
</p><p> nv = hist(v, vbin);</p><p> p = nv / N / deltv;</p><p> for i = 1:20</p><p> f(i) = exp(-vbin(i)^2/v0^2) * 2 * vbin(i) / v0^2;</p><p> end</p><p> figure</p><p> plot(vbin, p, 'o', vbin, f, '-')</p><p> xlabel('v')</p><p> ylabel('f(v)')</p><p> title('理论曲线比较')</p>这段代码通过模拟粒子碰撞实验，展示了速度分布随时间的变化，并通过理论曲线进行了比较。subplot函数用于创建不同的子图，hist函数用于绘制直方图，plot函数用于绘制理论曲线。整体上，代码涵盖了模拟、可视化和理论分析等多个步骤，以更全面地理解粒子碰撞过程。
最后运行结果如下：
附件如下
页:
[1]