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/*
* Particle.h
*
* Created on: Mar 9, 2011
* Author: jakob
*/
#ifndef PARTICLE_H_
#define PARTICLE_H_
#include <sstream>
#include <math.h>
#include "Vector3D.h"
#include "Printable.h"
#include "Cloneable.h"
#include "constants.h"
namespace vhc {
class Element; //forward declaration
/** Classe représentant une particule
* TODO ajouter constructeur qdm*/
class Particle: public Printable, public Cloneable {
private:
/** Position de cette particule. [m] */
MutableVector3D position;
/** Vitesse de cette particule. [m/s] */
MutableVector3D velocity;
/** Force résultante sur cette particule. [N] */
MutableVector3D force;
/** Masse de cette particule. [kg] */
double mass;
/** Charge de cette particule. [C] */
double charge;
/** Facteur gamma de cette particule. [1] */
double gamma;
Element* element;
public:
/** Cree une nouvelle particule, de vitesse nulle.
* @param position position
* @param mass masse <b>[kg]</b>
* @param charge charge [C] */
Particle(const Vector3D& position, double mass, double charge);
/** Cree une nouvelle particule avec les parametres donnees.
* @param position position
* @param mass masse <b>[kg]</b>
* @param charge charge [C]
* @param energy energie <b>[J]</b>
* @param direction direction de mouvement de la particule (la longueur du vecteur n'a aucune importance) */
Particle(const Vector3D& position, double mass, double charge, double energy, const Vector3D& direction);
/** Retourne la position de cette particule. [m] */
Vector3D getPosition() const;
/** Affecte la position de cette particule. [m] */
void setPosition(const Vector3D& pos);
/** Translate cette particule. */
void translate(const Vector3D& dx);
/** Retourne la force résultante sur cette particule. [N] */
Vector3D getForce() const;
/** Affecte la force résultante sur cette particule. [N] */
void setForce(const Vector3D& f);
/** Applique une force sur cette particule. [N] */
void applyForce(const Vector3D& f);
/** Applique un champ magnetique sur cette particule durant un lapse de temps dt.
* Cette application change la force resultante de la particule. [T], [s] */
void applyMagneticForce(const Vector3D& b, double dt);
/** Retourne la masse de cette particule. [kg] */
double getMass() const;
/** Affecte la masse. */
void setMass(double m);
/** Retourne la charge de cette particule. [C] */
double getCharge() const;
/** Affecte la charge */
void setCharge(double q);
/** Retourne la vitesse de cette particule. [m/s]*/
Vector3D getVelocity() const;
/** Affecte vitesse de cette particule. [m/s] */
void setVelocity(const Vector3D& v);
/** Retourne l'energie de cette particlue. [J] */
double getEnergy() const;
/** Retourne le facteur gamma de cette particule. [1] */
double getGamma() const;
/** Retourne une représentation en chaîne de cette particule. */
virtual std::string toString() const;
virtual Particle* clone() const;
/** Retourne l'element dans lequel cette particule est contenue. */
Element* getElement() const;
/** Affecte l'element dans lequel cette particule est contenue. */
void setElement(Element* element);
};
}
#endif /* PARTICLE_H_ */
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