newton.c

   1 /*
   2  * newton'sche bewegungsgleichung
   3  *
   4  *
   5  * usage: ./newton <steps> <alpha> <x_0> <v_0>
   6  *
   7  */
   8
   9 #include <stdio.h>
  10 #include <string.h>
  11 #include <math.h>
  12 #include <stdlib.h>
  13 #include "g_plot.h"
  14
  15 int main(int argc,char **argv) {
  16  double x,x_p,v,v_p;
  17  double alpha,force,tau;
  18  int i,j,steps;
  19  int fd; /* data file */
  20  double *buf;
  21  char filename[64];
  22
  23  if(argc!=5) {
  24   printf("usage: %s <steps> <alpha> <x_0> <v_0>\n",argv[0]);
  25   return -1;
  26  }
  27
  28  /* init + starting conditions */
  29  steps=atoi(argv[1]);
  30  alpha=atof(argv[2]);
  31  x_p=atof(argv[3]);
  32  v_p=atof(argv[4]);
  33  tau=2*M_PI/steps;
  34  sprintf(filename,"newton_%d_%f_%f_%f.plot",steps,alpha,x_p,v_p);
  35  fd=gp_init(filename);
  36
  37  /* allocate memory for data buffer */
  38  if((buf=(double *)malloc(3*steps*sizeof(double)))==NULL) {
  39   puts("malloc failed!");
  40   return -1;
  41  }
  42  buf[0]=0; buf[1]=x_p; buf[2]=v_p;
  43
  44  /* loop */
  45  for(i=0;i<steps-1;i++) {
  46   force=-x_p-alpha*v_p;
  47   x=x_p+v_p*tau;
  48   v=v_p+force*tau; /* masse = 1 */
  49   /* save */
  50   j=3*i;
  51   buf[3+j]=i*tau; buf[4+j]=x; buf[5+j]=v;
  52   /* switch */
  53   x_p=x; v_p=v;
  54  }
  55
  56  /* write to file */
  57  gp_add_data(fd,buf,3,steps,TYPE_DOUBLE);
  58  gp_close(fd);
  59
  60  free(buf);
  61
  62  return 1;
  63 }