vpython斜面模型

以下是一个简单的vpython斜面模型示例：

from vpython import *

# 创建斜面
slope = box(pos=vector(0,-0.5,0), size=vector(10,0.1,5), color=color.orange)

# 创建球
ball = sphere(pos=vector(-4,0,0), radius=0.5, color=color.red)

# 定义重力加速度
g = -9.8

# 定义球的速度和时间
v0 = vector(8,0,0)
t = 0

# 定义时间步长和计算精度
dt = 0.01
eps = 0.01

# 循环运动过程
while ball.pos.x < 4:
    rate(100)

    # 计算球下一时刻的位置和速度
    ball.pos += v0 * dt
    v0.y += g * dt

    # 判断球是否触碰斜面
    if ball.pos.y <= slope.pos.y + 0.5*slope.size.y + eps:
        # 计算球在斜面上的加速度
        a_norm = -g * slope.size.y / 2 / slope.size.x
        a_par = -a_norm * ball.pos.x / slope.size.x

        # 计算球的加速度和速度
        a = vector(a_par, a_norm, 0)
        v0 += a * dt

        # 修正球的位置
        ball.pos.y = slope.pos.y + 0.5*slope.size.y + eps

    # 更新时间
    t += dt

在此示例中，我们创建了一个斜面和一个球，模拟球在斜面上滚动的过程。我们首先定义了重力加速度和球的初始速度和时间。然后我们定义了时间步长和计算精度，在一个循环中不断更新球的速度和位置。在每个时间步长中，我们首先计算球的下一时刻的位置和速度，在判断球是否触碰到斜面。如果球碰到了斜面，我们计算球在斜面上的加速度并更新球的速度和位置。最后，我们更新时间并在循环中继续运动过程。