danySSG · 2023 → 2026

Маятник

наследник pendulum · double-pendulum · my-first-binder — теперь в реальном времени

Маятник грузик можно перетаскивать и бросать
Фазовый портрет
Энергия E(t)

Пробел — пауза · R — сброс

Читать теорию

Автономный маятник

Груз массы m на невесомом стержне длины l в среде с вязкостью b:

Маятник с периодическим возмущением

К автономному уравнению добавляется вынуждающий момент с экспоненциально меняющейся амплитудой:

Двойной маятник

Углы θ₁, θ₂ отсчитываются от вертикали; уравнения получаются из лагранжиана (вывод — в theory.pdf оригинального репозитория):

Численное решение

Система интегрируется методом Рунге–Кутты 4-го порядка с шагом 2 мс — прямо во время движения. В 2023-м это делал scipy.solve_ivp (DOP853), после чего Manim минутами рендерил видео. Теперь между «подвинул слайдер» и «увидел» — один кадр.

Фазовый цилиндр

Последняя ячейка ноутбука 2023 года обещала: «в следующей версии фазовое пространство будет представлено цилиндром». Виды «цилиндр» и «3D» выполняют это обещание: в первом угол берётся по модулю 2π и вращение («солнышко») перестаёт убегать за край портрета, а во втором траектория буквально наматывается на цилиндр. Пунктирная кривая на плоском портрете — сепаратриса, граница между колебаниями и вращением: