有一游泳圈,泳圈截面直径为d,截面中心到游泳圈圆心的距离为D,游泳圈重量为M。用Matlab求解将游泳圈放在海上的吃水,写出代码
时间: 2024-10-19 17:17:38 浏览: 46
在MATLAB中,计算将游泳圈放在海水中的吃水深度涉及到浮力的问题,通常需要考虑游泳圈的体积、海水的密度以及阿基米德原理。游泳圈的吃水深度等于浮力除以海水的密度。浮力可以通过计算游泳圈排开的海水体积V乘以海水的密度ρ来得到。游泳圈的体积V可以近似为一个圆环的体积,即π[D² - (D-d)²] / 4。
下面是一个简单的MATLAB代码示例:
```matlab
% 定义常量
d = % 输入游泳圈截面直径;
D = % 输入截面中心到圆心距离;
rho_sea_water = % 海水的密度(比如约为1025 kg/m³);
g = % 重力加速度(比如约为9.81 m/s²);
% 计算游泳圈体积
V = pi * (D^2 - (D-d)^2) / 4;
% 浮力计算
F_buoyancy = V * rho_sea_water * g;
% 吃水深度计算
draft = F_buoyancy / M; % 假设游泳圈的重量M已知
% 输出吃水深度
disp(['游泳圈的吃水深度为 ' num2str(draft) ' 米']);
```
注意:这个模型假设游泳圈是完全浸没在水中且形状规则,实际应用中可能需要更复杂的模型,如考虑游泳圈的非对称形状或者流体动力学效应。另外,变量值需根据实际情况提供。
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opengl+SOIL绘制茶壶+泳圈+长方体并加上灯光+纹理+阴影实现完整代码
以下是使用OpenGL和SOIL库绘制茶壶、泳圈和长方体,并添加灯光、纹理和阴影的完整代码:
```c++
#include <GL/glut.h>
#include <SOIL/SOIL.h>
// 定义纹理ID
GLuint texTeapot, texRing, texBox;
// 定义材质
GLfloat matTeapot[] = { 0.5, 0.5, 0.5, 1.0 };
GLfloat matRing[] = { 0.5, 0.5, 0.5, 1.0 };
GLfloat matBox[] = { 0.5, 0.5, 0.5, 1.0 };
// 定义光源
GLfloat lightPos[] = { 0.0, 5.0, 5.0, 1.0 };
GLfloat lightAmb[] = { 0.2, 0.2, 0.2, 1.0 };
GLfloat lightDif[] = { 0.8, 0.8, 0.8, 1.0 };
GLfloat lightSpc[] = { 0.5, 0.5, 0.5, 1.0 };
// 定义阴影
GLfloat shadowMat[16] = { 0.0 };
GLfloat groundPlane[4] = { 0.0, 1.0, 0.0, 0.0 };
GLfloat groundShadow[4][4] = { 0.0 };
// 绘制茶壶
void drawTeapot() {
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texTeapot);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, matTeapot);
glutSolidTeapot(1.0);
}
// 绘制泳圈
void drawRing() {
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texRing);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, matRing);
glutSolidTorus(0.2, 1.0, 20, 20);
}
// 绘制长方体
void drawBox() {
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texBox);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, matBox);
glutSolidCube(1.0);
}
// 绘制阴影
void drawShadow() {
glDisable(GL_LIGHTING);
glDisable(GL_TEXTURE_2D);
glPushMatrix();
glMultMatrixf((GLfloat *)groundShadow);
glColor3f(0.0, 0.0, 0.0);
drawTeapot();
drawRing();
drawBox();
glPopMatrix();
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
glEnable(GL_LIGHTING);
}
// 初始化
void init() {
// 加载纹理
texTeapot = SOIL_load_OGL_texture("teapot.jpg", SOIL_LOAD_AUTO, SOIL_CREATE_NEW_ID, SOIL_FLAG_INVERT_Y);
texRing = SOIL_load_OGL_texture("ring.jpg", SOIL_LOAD_AUTO, SOIL_CREATE_NEW_ID, SOIL_FLAG_INVERT_Y);
texBox = SOIL_load_OGL_texture("box.jpg", SOIL_LOAD_AUTO, SOIL_CREATE_NEW_ID, SOIL_FLAG_INVERT_Y);
// 设置纹理参数
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texTeapot);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texRing);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texBox);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
// 设置材质
glMaterialf(GL_FRONT, GL_SHININESS, 128.0);
// 设置光源
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, lightPos);
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, lightAmb);
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, lightDif);
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, lightSpc);
glEnable(GL_LIGHT0);
glEnable(GL_LIGHTING);
// 设置阴影
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
glTranslatef(0.0, 0.0, -4.0);
glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, shadowMat);
glLoadIdentity();
glTranslatef(0.0, -1.0, 0.0);
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, lightPos);
glDisable(GL_LIGHTING);
glEnable(GL_BLEND);
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
glPushMatrix();
glMultMatrixf((GLfloat *)shadowMat);
glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, (GLfloat *)groundShadow);
glPopMatrix();
glDisable(GL_BLEND);
glEnable(GL_LIGHTING);
}
// 显示回调函数
void display() {
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
// 绘制阴影
drawShadow();
// 绘制物体
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
drawTeapot();
drawRing();
drawBox();
glDisable(GL_TEXTURE_2D);
glutSwapBuffers();
}
// 窗口大小改变回调函数
void reshape(int w, int h) {
glViewport(0, 0, w, h);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
gluPerspective(60.0, (GLfloat)w / (GLfloat)h, 1.0, 20.0);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
glTranslatef(0.0, 0.0, -4.0);
}
// 主函数
int main(int argc, char *argv[]) {
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);
glutInitWindowSize(800, 600);
glutCreateWindow("OpenGL Demo");
glutDisplayFunc(display);
glutReshapeFunc(reshape);
init();
glutMainLoop();
return 0;
}
```
用python写控制台输入编号,选择菜单3进入租赁功能,展示物品信息,要求只展示可租赁的物品信息;之后提 示“请输入物品编号选择租赁物品:”,控制台输入物品编号,需校验餐品编号是否存在,若存在,则提示“租赁 成功,租金为500元,是否继续租赁”,输入yes表示继续,输入no表示退出(不区分大小写); 退出后计算此次租赁物品所需支付租金的总价及租赁物品的信息,提示用户信息按照以下格式输出: tips:1.以上内容为模拟内容,具体的数量及金额需自行计算 2.租赁物品之后,将对应物品编号的状态修改为已租 退出:控制台输入编号,选择菜单4进入退出功能,退出系统 您共租赁3件物品,需支付租金:2500元,此次租赁的商品包括: 物品名称 物品租金 雨伞 500 充电宝 800 游泳圈 200
下面是一个简单的示例代码,实现了上述功能:
```python
# 定义物品信息
items = [
{"id": "001", "name": "雨伞", "price": 500, "available": True},
{"id": "002", "name": "充电宝", "price": 800, "available": False},
{"id": "003", "name": "游泳圈", "price": 200, "available": True},
]
# 租赁物品列表
rented_items = []
while True:
# 显示菜单,输入编号选择功能
print("请选择功能:")
print("1. 展示物品信息")
print("2. 查看租赁信息")
print("3. 租赁物品")
print("4. 退出系统")
choice = input("请输入编号:")
if choice == "1":
# 展示物品信息
print("可租赁的物品信息如下:")
for item in items:
if item["available"]:
print(f"{item['id']}. {item['name']}(租金:{item['price']}元)")
elif choice == "2":
# 查看租赁信息
if len(rented_items) == 0:
print("当前没有租赁物品")
else:
print("当前租赁的物品信息如下:")
total_price = 0
for item in rented_items:
total_price += item["price"]
print(f"{item['name']}(租金:{item['price']}元)")
print(f"总计:{total_price}元")
elif choice == "3":
# 租赁物品
print("可租赁的物品信息如下:")
for item in items:
if item["available"]:
print(f"{item['id']}. {item['name']}(租金:{item['price']}元)")
item_id = input("请输入物品编号选择租赁物品:")
item = None
for i in range(len(items)):
if items[i]["id"] == item_id:
item = items[i]
break
if item is None:
print("该物品编号不存在,请重新选择")
else:
item["available"] = False
rented_items.append(item)
print("租赁成功,租金为500元")
while True:
choice = input("是否继续租赁?(yes/no)")
if choice.lower() == "yes":
break
elif choice.lower() == "no":
total_price = 0
print("您共租赁%d件物品,需支付租金:%d元,此次租赁的商品包括:" % (len(rented_items), total_price))
for item in rented_items:
total_price += item["price"]
print(f"{item['name']}(租金:{item['price']}元)")
print(f"总计:{total_price}元")
exit(0)
else:
print("输入有误,请重新输入")
elif choice == "4":
# 退出系统
exit(0)
else:
print("输入有误,请重新输入")
```
注意,上述代码中只是简单地使用了一个列表来存储物品信息和租赁信息,并没有使用数据库或文件存储。在实际开发中,应该使用数据库或文件来存储数据以便于持久化。此外,代码中还有很多改进的空间,例如可以将菜单选项封装成函数,增加输入校验等等。
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