利用matplotlib中的函数，在一幅图中画出单摆摆角与时间，速度与时间的图像 ，用python写出具体代码

你可以使用`matplotlib`库中的`subplots`功能在同一幅图上同时绘制单摆的角度随时间和速度随时间的曲线。首先确保已经安装了`matplotlib`和`numpy`。下面是一个基本的例子代码：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.animation import FuncAnimation

# 定义单摆的基本参数
g = 9.81  # 重力加速度
L = 1.0   # 摆长
theta_0 = 30 * np.pi / 180  # 初始角度，单位弧度
t_max = 10  # 时间上限（秒）

# 计算时间步长
dt = 0.01  # 时间间隔（秒）
time_array = np.arange(0, t_max, dt)

# 单摆运动方程
def single_bounce(t):
    theta = theta_0 * np.cos(np.sqrt(g/L)*t)
    omega = np.sqrt(g/L) * np.sin(np.sqrt(g/L)*t)
    return theta, omega

# 创建一个新的图形和两个子图
fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(nrows=2, sharex=True, figsize=(10, 6))

# 初始化线
theta_line, = ax1.plot([], [], lw=2, label='Bearing Angle')
omega_line, = ax2.plot([], [], lw=2, label='Angular Velocity')

# 动画函数
def animate(i):
    theta, omega = single_bounce(time_array[i])
    theta_line.set_data(time_array[:i], theta)
    omega_line.set_data(time_array[:i], omega)
    return theta_line, omega_line

# 创建动画并显示
ani = FuncAnimation(fig, animate, frames=len(time_array), interval=100, blit=True)

# 添加标题和标签
ax1.set_title('Single Pendulum Motion (Angle vs Time)')
ax1.set_ylabel('Angle [rad]')
ax2.set_title('Single Pendulum Motion (Velocity vs Time)')
ax2.set_xlabel('Time [s]')
ax2.set_ylabel('Angular Velocity [rad/s]')

# 显示所有图例
plt.legend()

# 开始显示动画
plt.show()