Question

Створи в середовищі python модель польоту кинутого м'яча ​

Answer 1

Відповідь:

import math

# Початкові параметри м'яча

h0 = 2 # висота над землею (м)

v0 = 20 # початкова швидкість (м/с)

theta = 45 # кут нахилу відносно горизонту (градуси)

t_flight = 2 # час польоту (секунди)

# Константи

g = 9.81 # прискорення вільного падіння (м/с^2)

# Перетворення кута з градусів у радіани

theta = math.radians(theta)

# Обчислення горизонтальної та вертикальної складових швидкості

v0x = v0 * math.cos(theta)

v0y = v0 * math.sin(theta)

# Обчислення максимальної висоти польоту

h_max = h0 + (v0y**2) / (2*g)

# Обчислення максимальної відстані польоту

r_max = v0x * t_flight

# Масив часових точок

time_points = []

for t in range(0, int(t_flight*100), 1):

   time_points.append(t/100)

# Масив висот та відстаней на кожній часовій точці

height_points = []

range_points = []

for t in time_points:

   # Обчислення висоти та відстані на даній часовій точці

   height = h0 + v0y*t - 0.5*g*(t**2)

 

Answer 2

Створення моделі польоту кинутого м'яча - це цікава задача, яку можна вирішити за допомогою фізичних законів та математики. Основні етапи вирішення цієї задачі включають в себе визначення початкових умов, обчислення траєкторії руху та подальший аналіз результатів. Давайте розглянемо крок за кроком, як можна створити просту модель польоту кинутого м'яча в середовищі Python, використовуючи звичайні фізичні принципи.

1. Початкові умови: - Початкова висота (`h0`): висота, з якої м'яч починає рухатися. - Початкова швидкість (`v0`): швидкість, з якою м'яч починає рухатися. - Кут кидка (`theta`): кут, під яким м'яч кидається відносно горизонтальної осі.

2. Фізичні закони: - Гравітація: `g` (зазвичай 9.8 м/с²).

3. Розрахунок траєкторії: - Використовуючи рівняння руху по вертикалі та горизонталі, можна знайти положення м'яча в будь-який момент часу.

4. Візуалізація результатів: - Вивід графіків траєкторії м'яча.

Давайте реалізуємо це в коді:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

def simulate_ball_flight(h0, v0, theta):
    # Константи
    g = 9.8  # прискорення вільного падіння

# Перетворення кута в радіани
    theta_rad = np.radians(theta)

# Час польоту
    t_flight = (2 * v0 * np.sin(theta_rad)) / g

# Часові інтервали для обчислень
    t_intervals = np.linspace(0, t_flight, num=1000)

# Розрахунок координат м'яча в кожний момент часу
    x_positions = v0 * np.cos(theta_rad) * t_intervals
    y_positions = h0 + v0 * np.sin(theta_rad) * t_intervals - 0.5 * g * t_intervals**2

return x_positions, y_positions

def plot_ball_flight(x_positions, y_positions):
    # Візуалізація траєкторії м'яча
    plt.figure(figsize=(8, 6))
    plt.plot(x_positions, y_positions)
    plt.title("Траєкторія польоту м'яча")
    plt.xlabel("Відстань (м)")
    plt.ylabel("Висота (м)")
    plt.grid(True)
    plt.show()

# Початкові умови
h0 = 0.0  # м
v0 = 20.0  # м/с
theta = 45.0  # градуси

# Симуляція польоту м'яча
x_positions, y_positions = simulate_ball_flight(h0, v0, theta)

# Візуалізація результатів
plot_ball_flight(x_positions, y_positions)

У цьому коді функція `simulate_ball_flight` обчислює траєкторію польоту м'яча, а функція `plot_ball_flight` візуалізує цю траєкторію. Запустіть цей код, і ви побачите графік траєкторії кинутого м'яча.

Будь ласка, зверніть увагу, що це проста модель, і вона не враховує вплив опору повітря та інших факторів, що можуть впливати на польот м'яча в реальному житті. Для більш точних результатів слід розглядати більш складні фізичні моделі.