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python 拋物線軌跡

林國瑞2年前8瀏覽0評論

Python 是一種高級編程語言,可以用來進行各種計算、數據處理和可視化任務。其中,拋物線軌跡的計算是 Python 編程中的重要應用之一。

假設我們要計算一個物體在空氣中自由落體的軌跡,可以利用 Python 中的簡單物理學公式和數值計算方法來實現。

# 導入必要的庫
import math
import matplotlib.pyplot as plt
# 定義物體的初始位置和速度
x0 = 0
y0 = 0
v0 = 10
theta = math.pi / 4  # 以弧度為單位的角度
# 定義重力加速度和時間間隔
g = 9.8
dt = 0.1
# 初始化物體的位置和速度
x = x0
y = y0
vx = v0 * math.cos(theta)
vy = v0 * math.sin(theta)
# 計算物體的軌跡
x_list = [x]
y_list = [y]
while y >= 0:
x = x + vx * dt
y = y + vy * dt
vy = vy - g * dt
x_list.append(x)
y_list.append(y)
# 繪制軌跡圖
plt.plot(x_list, y_list)
plt.xlabel("x (m)")
plt.ylabel("y (m)")
plt.title("Parabolic Trajectory")
plt.show()

在代碼中,我們利用了 Python 中的 math 和 matplotlib 庫來進行數學計算和圖形繪制。通過定義物體的初始位置和速度,以及重力加速度和時間間隔,我們可以使用 while 循環來計算物體的軌跡,并將其存儲在列表中。最后,我們再利用 matplotlib 庫來繪制軌跡圖。

運行以上程序,我們將會得到一個拋物線軌跡的圖形。這個程序還有很多改進的空間,例如可以增加風阻等因素的考慮,使得模擬更加準確。