Inclinedthrow.gif(400 × 288 pikseļi, faila izmērs: 374 KB, MIME tips: image/gif, looped, 102 kadri, 10 s)

Kopsavilkums

Apraksts
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.
Datums
Avots Paša darbs
Autors AllenMcC.
Citas versijas Inclinedthrow2.gif
GIF veidošana
InfoField
 
This plot was created with Matplotlib.
Pirmkods
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)

Licence

Es, šī darba autortiesību īpašnieks, publicēju to saskaņā ar šo licenci:
w:en:Creative Commons
atsaucoties nemainot licenci
Šis fails tiek izplatīts saskaņā ar licences Creative Commons Atsauce-Līdzīgi Noteikumi 3.0 Vispārējiem noteikumiem.
Jūs varat brīvi:
  • koplietot – kopēt, izplatīt un pārraidīt darbu
  • remiksēt – pielāgot darbu
Saskaņā ar šādiem nosacījumiem:
  • atsaucoties – Tev ir jānorāda autors, saite uz licenci un to, vai veiktas kādas izmaiņas. To var darīt jebkādā saprātīgā veidā, bet ne tādā, kas norādītu, ka licencētājs atbalsta tevi vai veidu, kā tu izmanto šo darbu.
  • nemainot licenci – Ja tu miksē, pārveido vai izmanto materiālu, tev savs devums jāpublicē ar to pašu vai saderīgu licenci kā oriģināls.

Captions

Pievieno vienas rindiņas aprakstu, ko šis fails attēlo

Šajā failā attēlotais

attēlo

15 decembris 2008

Faila hronoloģija

Uzklikšķini uz datums/laiks kolonnā esošās saites, lai apskatītos, kā šis fails izskatījās tad.

Datums/LaiksAttēlsIzmēriDalībnieksKomentārs
tagadējais2020. gada 21. oktobris, plkst. 19.102020. gada 21. oktobris, plkst. 19.10 versijas sīktēls400 × 288 (374 KB)Geek3adjusted friction coefficients such to make terminal velocity of both trajectories equal. In this case, the Newton projectile moves further.
2009. gada 21. oktobris, plkst. 15.572009. gada 21. oktobris, plkst. 15.57 versijas sīktēls400 × 288 (453 KB)AllenMcC.added Newton drag
2008. gada 22. decembris, plkst. 03.402008. gada 22. decembris, plkst. 03.40 versijas sīktēls400 × 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
2008. gada 18. decembris, plkst. 23.122008. gada 18. decembris, plkst. 23.12 versijas sīktēls400 × 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
2008. gada 15. decembris, plkst. 07.072008. gada 15. decembris, plkst. 07.07 versijas sīktēls700 × 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

Šo failu izmanto šajā 1 lapā:

Globālais faila lietojums

Šīs Vikipēdijas izmanto šo failu:

Skatīt šī faila pilno globālo izmantojumu.