Inclinedthrow.gif(400×288 điểm ảnh, kích thước tập tin: 374 kB, kiểu MIME: image/gif, có lặp, 102 khung ảnh, 10 s)

Miêu tả

Miêu tả
English: Trajectories of three objects thrown at the same angle (70°). The black object doesn't experience any form of drag and moves along a parabola. The blue object experiences Stokes' drag, and the green object Newton drag.
Ngày
Nguồn gốc Tác phẩm được tạo bởi người tải lên
Tác giả AllenMcC.
Phiên bản khác Inclinedthrow2.gif
GIF genesis
InfoField
 
This plot was created with Matplotlib.
Mã nguồn
InfoField

Python code

#!/usr/bin/python3
# -*- coding: utf8 -*-

import os
import inspect
from math import *
import numpy as np
from scipy.integrate import odeint
from scipy.optimize import newton
import matplotlib as mpl
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import animation

# settings
mpl.rcParams['path.snap'] = False
fname = 'inclinedthrow'
size = 400, 288
l, w, b, h = 22.5/size[0], 1-23/size[0], 22.5/size[1], 1-23/size[1]
nframes = 102
delay = 8
lw = 1.
ms = 6
c1, c2, c3 = "#000000", "#0000ff", "#007100"

def projectile_motion(g, mu, pot, xy0, vxy0, tt):
    # use a four-dimensional vector function vec = [x, y, vx, vy]
    def dif(vec, t):
        # time derivative of the whole vector vec
        v = hypot(vec[2], vec[3])
        vxrel, vyrel = vec[2] / v, vec[3] / v
        return [vec[2], vec[3], -mu * v**pot * vxrel, -g - mu * v**pot * vyrel]

    # solve the differential equation numerically
    vec = odeint(dif, [xy0[0], xy0[1], vxy0[0], vxy0[1]], tt)
    return vec[:, 0], vec[:, 1], vec[:, 2], vec[:, 3]  # return x, y, vx, vy

g = 1.
theta  = radians(70)
v0 = sqrt(g/sin(2*theta))
vinf = 2.1
# use identical terminal velocity vinf for both types of friction
mu_stokes = g / vinf**1
mu_newton = g / vinf**2
x0, y0 = 0.0, 0.0
vx0, vy0 = v0 * cos(theta), v0 * sin(theta)

T = newton(lambda t: projectile_motion(g, 0, 0, (x0, y0), (vx0, vy0), [0, t])[1][1], 2*vy0/g)
nsub = 10
tt = np.linspace(0, T * nframes / (nframes - 1), (nframes - 1) * nsub + 1)

traj_free = projectile_motion(g, 0, 0, (x0, y0), (vx0, vy0), tt)
traj_stokes = projectile_motion(g, mu_stokes, 1, (x0, y0), (vx0, vy0), tt)
traj_newton = projectile_motion(g, mu_newton, 2, (x0, y0), (vx0, vy0), tt)

def animate(nframe, saveframes=False):
    print(nframe, '/', nframes)
    t = T * float(nframe) / nframes
    
    plt.clf()
    fig.gca().set_position((l, b, w, h))
    fig.gca().set_aspect("equal")
    plt.xlim(0, 1)
    plt.ylim(0, (h*size[1]) / (w*size[0]))
    plt.xticks([]), plt.yticks([])
    plt.xlabel('Distance', size=12)
    plt.ylabel('Height', size=12)
    
    plt.plot(traj_free[0][:nframe*nsub+1], traj_free[1][:nframe*nsub+1],
        '-', lw=lw, color=c1)
    plt.plot(traj_free[0][nframe*nsub], traj_free[1][nframe*nsub],
        'ok', color=c1, markersize=ms, markeredgewidth=0)
    
    plt.plot(traj_stokes[0][:nframe*nsub+1], traj_stokes[1][:nframe*nsub+1],
        '-', lw=lw, color=c2)
    plt.plot(traj_stokes[0][nframe*nsub], traj_stokes[1][nframe*nsub],
        'ok', color=c2, markersize=ms, markeredgewidth=0)
    
    plt.plot(traj_newton[0][:nframe*nsub+1], traj_newton[1][:nframe*nsub+1],
        '-', lw=lw, color=c3)
    plt.plot(traj_newton[0][nframe*nsub], traj_newton[1][nframe*nsub],
        'ok', color=c3, markersize=ms, markeredgewidth=0)
    
    if saveframes:
        # export frame
        dig = int(ceil(log10(nframes)))
        fsavename = ('frame{:0' + str(dig) + '}.svg').format(nframe)
        fig.savefig(fsavename)
        with open(fsavename) as f: content = f.read()
        content = content.replace('pt"', 'px"').replace('pt"', 'px"')
        with open(fsavename, 'w') as f: f.write(content)

fig = plt.figure(figsize=(size[0]/72., size[1]/72.))

os.chdir(os.path.dirname(os.path.abspath(inspect.getfile(inspect.currentframe()))))
for i in range(nframes):
    animate(i, True)
os.system('convert -loop 0 -delay ' + str(delay) + ' frame*.svg +dither ' + fname + '.gif')
# keep last frame for two seconds
os.system('gifsicle -k32 --color-method blend-diversity -b ' + fname + '.gif -d' + str(delay) + ' "#0-' + str(nframes-2) + '" -d200 "#' + str(nframes-1) + '"')
for i in os.listdir('.'):
    if i.startswith('frame') and i.endswith('.svg'):
        os.remove(i)

Giấy phép

Tôi, người giữ bản quyền tác phẩm này, từ đây phát hành nó theo giấy phép sau:
w:vi:Creative Commons
ghi công chia sẻ tương tự
Tập tin này được phát hành theo Giấy phép Creative Commons Ghi công - Chia sẻ tương tự 3.0 Chưa chuyển đồi
Bạn được phép:
  • chia sẻ – sao chép, phân phối và chuyển giao tác phẩm
  • pha trộn – để chuyển thể tác phẩm
Theo các điều kiện sau:
  • ghi công – Bạn phải ghi lại tác giả và nguồn, liên kết đến giấy phép, và các thay đổi đã được thực hiện, nếu có. Bạn có thể làm các điều trên bằng bất kỳ cách hợp lý nào, miễn sao không ám chỉ rằng người cho giấy phép ủng hộ bạn hay việc sử dụng của bạn.
  • chia sẻ tương tự – Nếu bạn biến tấu, biến đổi, hoặc làm tác phẩm khác dựa trên tác phẩm này, bạn chỉ được phép phân phối tác phẩm mới theo giấy phép y hệt hoặc tương thích với tác phẩm gốc.

Chú thích

Ghi một dòng giải thích những gì có trong tập tin này

Khoản mục được tả trong tập tin này

mô tả

Lịch sử tập tin

Nhấn vào ngày/giờ để xem nội dung tập tin tại thời điểm đó.

Ngày/giờHình xem trướcKích cỡThành viênMiêu tả
hiện tại16:10, ngày 21 tháng 10 năm 2020Hình xem trước của phiên bản lúc 16:10, ngày 21 tháng 10 năm 2020400×288 (374 kB)Geek3adjusted friction coefficients such to make terminal velocity of both trajectories equal. In this case, the Newton projectile moves further.
12:57, ngày 21 tháng 10 năm 2009Hình xem trước của phiên bản lúc 12:57, ngày 21 tháng 10 năm 2009400×288 (453 kB)AllenMcC.added Newton drag
00:40, ngày 22 tháng 12 năm 2008Hình xem trước của phiên bản lúc 00:40, ngày 22 tháng 12 năm 2008400×299 (393 kB)AllenMcC.== Summary == {{Information |Description={{en|1=Trajectories of two objects thrown at the same angle. The blue object doesn't experience any drag and moves along a parabola. The black object experiences Stokes' drag.}} |Source=Own work by uploader |Author
20:12, ngày 18 tháng 12 năm 2008Hình xem trước của phiên bản lúc 20:12, ngày 18 tháng 12 năm 2008400×299 (393 kB)AllenMcC.== Summary == {{Information |Description={{en|1=Trajectories of two objects thrown at the same angle. The blue object doesn't experience any drag and moves along a parabola. The black object experiences Stokes' drag.}} |Source=Own work by uploader |Author
04:07, ngày 15 tháng 12 năm 2008Hình xem trước của phiên bản lúc 04:07, ngày 15 tháng 12 năm 2008700×519 (636 kB)AllenMcC.{{Information |Description={{en|1=Trajectories of two objects thrown at the same angle. The blue object doesn't experience friction and moves along a parabola. The black object experiences Stokes friction.}} |Source=Own work by uploader |Author=[[User:All
Có 1 trang tại Wikipedia tiếng Việt có liên kết đến tập tin (không hiển thị trang ở các dự án khác):

Sử dụng tập tin toàn cục

Những wiki sau đang sử dụng tập tin này:

Xem thêm các trang toàn cục sử dụng tập tin này.