ملف:Inclinedthrow.gif
من موسوعة العلوم العربية
اذهب إلى التنقل
اذهب إلى البحث
Inclinedthrow.gif (400 × 288 بكسل حجم الملف: 374 كيلوبايت، نوع MIME: image/gif، ملفوف، 102 إطار، 10ث)
هذا الملف من ويكيميديا كومنز ويمكن استخدامه بواسطة المشاريع الأخرى. الوصف على صفحة وصف الملف هناك معروض بالأسفل.
ملخص
الوصفInclinedthrow.gif |
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. |
التاريخ | |
المصدر | عمل شخصي |
المؤلف | AllenMcC. |
إصدارات أخرى | Inclinedthrow2.gif |
GIF منشأ الملف InfoField | هذا الرسم المتجهي أُنشئ بواسطة Matplotlib |
نص برمجي مصدري 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)
|
ترخيص
أنا، صاحب حقوق التأليف والنشر لهذا العمل، أنشر هذا العمل تحت الرخصة التالية:
هذا الملفُّ مُرخَّص بموجب رخصة المشاع الإبداعي نسبة المُصنَّف إِلى مُؤَلِّفه - المشاركة بالمثل 3.0 العامة
- يحقُّ لك:
- مشاركة العمل – نسخ العمل وتوزيعه وبثُّه
- إعادة إنتاج العمل – تعديل العمل
- حسب الشروط التالية:
- نسب العمل إلى مُؤَلِّفه – يلزم نسب العمل إلى مُؤَلِّفه بشكل مناسب وتوفير رابط للرخصة وتحديد ما إذا أجريت تغييرات. بالإمكان القيام بذلك بأية طريقة معقولة، ولكن ليس بأية طريقة تشير إلى أن المرخِّص يوافقك على الاستعمال.
- الإلزام بترخيص المُشتقات بالمثل – إذا أعدت إنتاج المواد أو غيرت فيها، فيلزم أن تنشر مساهماتك المُشتقَّة عن الأصل تحت ترخيص الأصل نفسه أو تحت ترخيص مُتوافِقٍ معه.
العناصر المصورة في هذا الملف
يُصوِّر
قيمة ما بدون عنصر ويكي بيانات
١٥ ديسمبر 2008
تاريخ الملف
اضغط على زمن/تاريخ لرؤية الملف كما بدا في هذا الزمن.
زمن/تاريخ | صورة مصغرة | الأبعاد | مستخدم | تعليق | |
---|---|---|---|---|---|
حالي | 16:10، 21 أكتوبر 2020 | 400 × 288 (374 كيلوبايت) | wikimediacommons>Geek3 | adjusted friction coefficients such to make terminal velocity of both trajectories equal. In this case, the Newton projectile moves further. |
استخدام الملف
الصفحة التالية تستخدم هذا الملف: