Tiedosto:Inclinedthrow.gif
testwikistä
Siirry navigaatioon
Siirry hakuun
Inclinedthrow.gif (400 × 288 kuvapistettä, 374 KiB, MIME-tyyppi: image/gif, toistuva, 102 kehystä, 10 s)
Tämä tiedosto on jaettu Wikimedia Commonsista ja muut hankkeet saattavat käyttää sitä. Tiedot tiedoston kuvaussivulta näkyvät alla.
Yhteenveto
| KuvausInclinedthrow.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. |
| Päiväys | |
| Lähde | Oma teos |
| Tekijä | AllenMcC. |
| Muut versiot | Inclinedthrow2.gif |
| GIF kehittely InfoField | |
| Lähdekoodi 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)
|
Lisenssi
Minä, tämän teoksen tekijänoikeuksien haltija, julkaisen täten tämän teoksen seuraavalla lisenssillä:
Tämä tiedosto on lisensoitu Creative Commons Nimeä-JaaSamoin 3.0 Ei sovitettu -lisenssillä.
- Voit:
- jakaa – kopioida, levittää ja esittää teosta
- remiksata – valmistaa muutettuja teoksia
- Seuraavilla ehdoilla:
- nimeäminen – Sinun on mainittava lähde asianmukaisesti, tarjottava linkki lisenssiin sekä merkittävä, mikäli olet tehnyt muutoksia. Voit tehdä yllä olevan millä tahansa kohtuullisella tavalla, mutta et siten, että annat ymmärtää lisenssinantajan suosittelevan sinua tai teoksen käyttöäsi.
- jaa samoin – Jos muutat tai perustat tähän työhön, voit jakaa tuloksena syntyvää työtä vain tällä tai tämän kaltaisella lisenssillä.
Kuvatekstit
Lisää yhden rivin pituinen kuvaus tästä tiedostosta
Kohteet, joita tässä tiedostossa esitetään
esittää
Tuntematon arvo ilman Wikidata-kohdetta
15. joulukuu 2008
Tiedoston historia
Päiväystä napsauttamalla näet, millainen tiedosto oli kyseisellä hetkellä.
| Päiväys | Pienoiskuva | Koko | Käyttäjä | Kommentti | |
|---|---|---|---|---|---|
| nykyinen | 21. lokakuuta 2020 kello 17.10 | 400 × 288 (374 KiB) | wikimediacommons>Geek3 | adjusted friction coefficients such to make terminal velocity of both trajectories equal. In this case, the Newton projectile moves further. |
Tiedoston käyttö
Seuraava sivu käyttää tätä tiedostoa:
Noudettu kohteesta ”https://fi.wiki.beta.math.wmflabs.org/wiki/Tiedosto:Inclinedthrow.gif”
