带空气阻力的小球斜抛运动python建模不要用SciPy 库
时间: 2023-08-15 20:17:11 浏览: 172
好的,以下是不使用 SciPy 库的带空气阻力的小球斜抛运动 Python 模拟代码:
```python
import math
import matplotlib.pyplot as plt
# 定义常数
g = 9.8 # 重力加速度
c = 0.5 # 空气阻力系数
m = 0.2 # 小球质量
theta = math.pi / 4 # 抛射角度
v0 = 20 # 初速度
# 初始化参数
t = 0
dt = 0.01
x = 0
y = 0
vx = v0 * math.cos(theta)
vy = v0 * math.sin(theta)
x_traj, y_traj = [x], [y]
# 计算运动轨迹
while y >= 0:
x += vx * dt
y += vy * dt
v = math.sqrt(vx**2 + vy**2)
ax = -c/m * v * vx
ay = -g - c/m * v * vy
vx += ax * dt
vy += ay * dt
t += dt
x_traj.append(x)
y_traj.append(y)
# 绘制运动轨迹
plt.plot(x_traj, y_traj)
plt.xlabel('x (m)')
plt.ylabel('y (m)')
plt.title('Projectile Motion with Air Resistance')
plt.show()
```
解释一下代码:
1. 定义常数:重力加速度、空气阻力系数、小球质量、抛射角度和初速度;
2. 初始化参数:设定初始时间和初始状态(位置和速度),并记录小球的位置;
3. 计算运动轨迹:使用 while 循环不断更新小球的位置和速度,根据空气阻力公式计算小球的加速度,直到小球落地(即 $y<0$);
4. 绘制运动轨迹:使用 matplotlib 库绘制小球的运动轨迹。
希望这个代码可以帮助到您。
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