m = 0.11 # 冰雹质量 g = 9.8 # 重力加速度 k = 0.1 # 阻力与速度成正比时的比例常数 c = 0.01 # 阻力与速度及其二次方的线性组合时的比例常数 h = 0.01 # 时间步长 v = 0 # 初始速度为0 # 欧拉法迭代 for i in range(int(20/h)): v = v + h*(m*g - k*v - c*v**2)/m # 绘制图像 import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np t = np.linspace(0, 20, int(20/h)+1) plt.plot(t, v_list) plt.show()将这段代码妆化为matlab程序
时间: 2024-04-22 22:28:32 浏览: 194
m = 0.11; % 冰雹质量
g = 9.8; % 重力加速度
k = 0.1; % 阻力与速度成正比时的比例常数
c = 0.01; % 阻力与速度及其二次方的线性组合时的比例常数
h = 0.01; % 时间步长
v = 0; % 初始速度为0
% 欧拉法迭代
for i = 1:(20/h)
v = v + h*(m*g - k*v - c*v^2)/m;
end
% 绘制图像
t = linspace(0, 20, (20/h)+1);
plot(t, v_list);
xlabel('时间');
ylabel('速度');
title('速度-时间图像');
相关问题
近些年来,由于人类活动导致气候产生了重大变化,极端天气频繁出现。今年4、5月份我国西北部地区如新疆、山西等地,出现罕见的暴雪天气,中东部也有雷雨冰雹等恶劣天气出现,给农业和生产生活带来的巨大影响。以下考虑建立冰雹的下落速度模型。 当冰雹从高空下落时,主要受到地球引力和空气阻力的作用,阻力的大小与冰雹的形状和下落速度有关。考虑以下3种情形:(1)阻力大小与下落速度成正比;(2)阻力大小与下落速度及其二次方的一个线性组合成正比。现假设冰雹质量m=0.11kg,重力加速度g=9.8。请建立三种情况下冰雹的下落速度模型,并且
根据牛顿第二定律 F = ma 和受力分析,可以建立三种情况下的冰雹下落速度模型:
情况一:阻力大小与下落速度成正比
设冰雹下落速度为 v,空气阻力大小为 kv,其中 k 为比例常数。则冰雹受到的合外力为 F = mg - kv,由牛顿第二定律可得:
m * dv/dt = mg - kv
化简得到:
dv/dt = g - (k/m) * v
这是一个一阶常微分方程,可以通过分离变量、积分等方法求解出 v 关于时间 t 的函数。
情况二:阻力大小与下落速度及其二次方的一个线性组合成正比
设冰雹下落速度为 v,空气阻力大小为 kv + bv^2,其中 k、b 为比例常数。则冰雹受到的合外力为 F = mg - kv - bv^2,由牛顿第二定律可得:
m * dv/dt = mg - kv - bv^2
化简得到:
dv/dt = g - (k/m) * v - (b/m) * v^2
这是一个一阶非线性常微分方程,可以通过变量代换、积分等方法求解出 v 关于时间 t 的函数。
情况三:阻力大小与下落速度的平方根成正比
设冰雹下落速度为 v,空气阻力大小为 kv^0.5,其中 k 为比例常数。则冰雹受到的合外力为 F = mg - kv^0.5,由牛顿第二定律可得:
m * dv/dt = mg - kv^0.5
化简得到:
dv/dt = g - (k/m) * v^0.5
这是一个一阶常微分方程,可以通过变量代换、积分等方法求解出 v 关于时间 t 的函数。
# 导入库 import numpy as np # 共 10 个盒子,b[i][0] 表示盒子 i 中的苹果数量,b[i][1] 表示盒子 i 中的橙子数量 np.random.seed(0) b = np.random.randint(0,10,(10, 2)) # 共 10 个盒子,p[i] 表示盒子 i 被挑中的概率 p = np.array([0.1, 0.1, 0.05, 0.15, 0.08, 0.12, 0.09, 0.11, 0.06, 0.14]) # 初始化概率,P 表示挑出的水果是橙子的概率 P = 0 # 任务1:根据全概率公式,求挑出的水果是橙子的概率 ########## Begin ########## for i in range(10): P = ########## End ########## # 打印结果 print("挑出的水果是橙子的概率为:", P) # 任务2:已知挑出的水果是橙子,根据贝叶斯公式,求是从第一个盒子挑出的概率 ########## Begin ########## P_1 = ########## End ########## # 打印结果 print("已知挑出的水果是橙子,是从第一个盒子挑出的概率为:", P_1)
任务1的答案:
```
for i in range(10):
P += p[i] * (b[i][1] / (b[i][0] + b[i][1]))
```
任务2的答案:
```
P_1 = p[0] * (b[0][1] / (b[0][0] + b[0][1])) / P
```
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