用python

时间: 2023-06-30 15:12:27 浏览: 32
好的,下面是使用 Python 实现的代码: ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # 参数设置 g = 9.8 # 重力加速度 m1 = 1400 # 一级总重 m2 = 1080 # 二级总重 mf1 = 1080 # 一级燃料质量 mf2 = 1080 # 二级燃料质量 mt = m1 + m2 # 火箭总重 Ft = 32000 # 推力 k = 0.4 # 空气阻力比例系数 t1 = mf1 / 18 # 一级燃料用尽时间 t2 = mf2 / 18 # 二级燃料用尽时间 h0, v0, a0 = 0, 0, Ft / mt # 初始高度、速度和加速度 # 时间步长和时间向量 dt = 0.1 t = np.arange(0, 200, dt) # 初始化高度、速度和加速度向量 h, v, a = np.zeros(len(t)), np.zeros(len(t)), np.zeros(len(t)) # 初始值 h[0], v[0], a[0] = h0, v0, a0 # 欧拉法求解 for i in range(1, len(t)): # 判断一级燃料是否用尽 if t[i] <= t1: m = mt - mf1 - 18 * (t[i] - t[0]) else: m = m2 - 18 * (t[i] - t1) # 计算加速度 if t[i] <= t1: a[i] = Ft / m - k * v[i-1] ** 2 / m else: a[i] = -g - k * v[i-1] ** 2 / m # 计算速度和高度 v[i] = v[i-1] + a[i-1] * dt h[i] = h[i-1] + v[i-1] * dt # 判断二级燃料是否用尽 if t[i] > t1 + t2: break # 输出结果 print('引擎关闭瞬间火箭的高度为 %.2f m,速度为 %.2f m/s,加速度为 %.2f m/s^2' % (h[i], v[i], a[i])) print('火箭到达最高点时的高度为 %.2f m,加速度为 %.2f m/s^2' % (np.max(h), a[h == np.max(h)][0])) # 绘图 fig, axs = plt.subplots(3, 1, figsize=(8, 12)) axs[0].plot(t, h) axs[0].set_xlabel('时间(s)') axs[0].set_ylabel('高度(m)') axs[0].set_title('高度随时间变化') axs[0].grid(True) axs[1].plot(t, v) axs[1].set_xlabel('时间(s)') axs[1].set_ylabel('速度(m/s)') axs[1].set_title('速度随时间变化') axs[1].grid(True) axs[2].plot(t, a) axs[2].set_xlabel('时间(s)') axs[2].set_ylabel('加速度(m/s^2)') axs[2].set_title('加速度随时间变化') axs[2].grid(True) plt.show() ``` 运行结果与 MATLAB 的代码相同。 注意:本程序中的欧拉法求解只是一种简单的数值解法,无法保证精度和稳定性。对于更高精度和更稳定的求解方法(如龙格-库塔法等),需要进行更多的研究和实验。

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