iss_calc.py

# CONSTANTES

G = 6.67408 * 10**(-11)                     # Constante Universal de Gravitação
M = 5.972 * 10**(24)                        # Massa da Terra

# ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


# VARIÁVEIS

# Obs.: Este programa utiliza um sistema de coordenadas cartesiano de duas dimensões, com a origem no centro da Terra

import math

# Espaço [m]
x = 6371000 + 408000                        # Posição inicial na direção X
y = 0                                       # Posição inicial na direção Y
d = math.hypot(x, y)                        # Distância em módulo / Raio      

# Velocidade [m/s]
vx = 0                                      # Velocidade inicial na direção X / Componente X da velocidade inicial
vy = 7.66 * 1000                            # Velocidade inicial na direção Y / Componente Y da velocidade inicial
v = math.hypot(vx, vy)                      # Velocidade inicial resultante

# Aceleração [m/s²]
a  = (G * M) / (d**2)                      # Aceleração Gravitacional (Lei da Gravitação Universal de Newton)
ax =   a * math.cos(math.atan(y/x))    # Componente X da Aceleração Gravitacional
ay =   a * math.sin(math.atan(y/x))    # Componente Y da Aceleração Gravitacional

# Outros
t = 60                                      # Intervalo de tempo entre um instante e outro [em segundos]
n = 84                                      # Número de iterações
p = 2                                       # Precisão numérica: número de casas decimais para espaço e velocidade
pa = 4                                      # Precisão numérica: número de casas decimais para aceleração

# ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


# TÍTULO DA TABELA

print("t (s)".rjust(5)+
      "x (km)".rjust(15)+
      "y (km)".rjust(15)+
      "d (km)".rjust(15)+
      "vx (km/h)".rjust(15)+
      "vy (km/h)".rjust(15)+
      "ax (m/s²)".rjust(15)+
      "ay (m/s²)".rjust(15)+
      "a (m/s²)".rjust(15))

# ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


# VALORES INICIAIS

print(str(round(float(t*(0)),2)).rjust(5)+
      str(round(float(x * 0.001),2)).rjust(15)+
      str(round(float(y * 0.001),2)).rjust(15)+
      str(round(float(d * 0.001),2)).rjust(15)+
      str(round(float(vx * 3.6),2)).rjust(15)+
      str(round(float(vy * 3.6),2)).rjust(15)+
      str(round(float(ax),pa)).rjust(15)+
      str(round(float(ay),pa)).rjust(15)+
      str(round(float(a),pa)).rjust(15))

# ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


# ROTINA DE CÁLCULO

for i in range(n):

    # Posição no espaço
    x = x + vx * t + 0.5 * ax * t**2
    y = y + vy * t + 0.5 * ay * t**2  
    d = math.hypot(x, y)

    # Velocidade
    vx = vx + ax * t
    vy = vy + ay * t

    # Aceleração
    a  = (G * M) / (d**2)
    ax =   a * math.cos(math.atan(y/x))
    ay =   a * math.sin(math.atan(y/x))

    print(str(round(float(t*(i+1)),p)).rjust(5)+
          str(round(float(x * 0.001),p)).rjust(15)+
          str(round(float(y * 0.001),p)).rjust(15)+
          str(round(float(d * 0.001),p)).rjust(15)+
          str(round(float(vx * 3.6),p)).rjust(15)+
          str(round(float(vy * 3.6),p)).rjust(15)+
          str(round(float(ax),pa)).rjust(15)+
          str(round(float(ay),pa)).rjust(15)+
          str(round(float(a),pa)).rjust(15))


# FIM