このページを作成した元のMathematica file---Original Mathematica File
ポアンカレ断面
長さ L の糸の先に質量 m の振り子がぶら下がり、速度に比例する摩擦力 γ m L 、それに外力 cos (t) を受けていると考える.ここで γ は定数で減衰パラメターと呼ぶ.そのときのニュートン の運動方程式は、
m L θ + γ m L+ W sinθ = cos (t)
とかける.W は重量、 は外力の角振動数である. ここで、系のパラメターの数を減らすために、振り子の自然振動数 (= ) が1であると仮定する.時間はしたがって無単位とみなす.この仮定のもとで、運動方程式は次のようにかきかえられる.
ω’[t] + 1/q ω[t] + Sin[θ[t]] == g Cos[ t]
ここで、q はクオリティーパラメター (quality parameter)、 g は外力振幅 (forcing amplitude)と呼ぶことにする. (g を重力の加速度と混同しないように.)
式をルンゲ・クッタ法を用いて数値的に解くことにする.まず、次の二つの関数を定義する.
G[]がωだけのの関数であるのにわざわざ変数 t と θ まで加えたのは、ルンゲ・クッタ法をもっと一般の場合にも使えるようにという配慮と、また、変数の数をこのように増やしても、計算速度があまり変わらないということによる.
Mathematica : 図を描く