利用Fortran计算单摆

在Fortran中，我们可以利用这个编程语言编写程序来模拟单摆运动。单摆通常由一个质量点挂在一根不可伸缩的线或杆上，受到地球引力的影响。以下是基本步骤：

1. **导入库**：首先需要包含数学函数库，如`REAL*8`用于处理浮点数。

IMPLICIT NONE
REAL(8) :: g, L, theta, omega, t, dt

2. **初始化变量**：设定重力加速度g，摆长L，初始角度theta，初始角速度omega，时间步dt。

3. **定义函数**：使用欧拉方法或其他数值积分方法（如四阶Runge-Kutta）来更新摆的角度和角速度。

FUNCTION euler_angle_accel(theta, omega, g, L)
 REAL(8) :: euler_angle_accel, theta_dot, omega_dot

 theta_dot = omega
 omega_dot = -g / L * sin(theta)

 euler_angle_accel = (omega_dot + 0.5*dt*theta_dot**2) / L

END FUNCTION

4. **主循环**：设置时间范围，然后在循环里不断计算新的角度和角速度，直到达到预定的时间间隔。

DO i = 1, N_STEPS
   theta = theta + omega*dt
   omega = omega + euler_angle_accel*dt

   ! 打印结果或者绘制图形
   PRINT *, "Time =", t, ", Theta =", theta
   t = t + dt
END DO