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软件测试|手把手教你用 Python 来模拟绘制自由落体运动过程中的抛物线

  • 2023-10-10
    北京
  • 本文字数:793 字

    阅读完需:约 3 分钟

学过高中物理的我们都知道,当我们在一定高度上以一定速度水平抛出一个物体时,物体的运动轨迹实际上就是一条抛物线,那么,我们如何用 Python 将这个抛物线绘制出来呢。

思路

其实解决问题的关键点就是在于两点。其一是基于加速度公式,通过 Python 得到对应的 x 和 y 的点值;其二是针对这些点集进行作图。这里例举一种方法,肯定还有其他的方法的,也欢迎大家在评论区留言拍砖。

分析

需要定义一个列表,用于存储物体的坐标值,其中总高度我们可以自己自定义,之后水平上的位置和垂直高度的位置都可以通过相关公式进行计算,将每次计算得到的点集追加到列表之后,之后调用作图函数进行绘制抛物线,具体实现如下。

具体实现

直接上代码,如下所示:


# coding: utf-8from matplotlib import pyplot as plt
def pwx(v, h): yx = [] # 定义一列表 # 物体从高处位置为点50米的地方 g = 9.8 height = 5 # 这个是常量每运行一行为5米 hh = 5*v # 总高度 for i in range(h): y = height height = y+5 x = int(v*(2*y*(1/9.8))**0.5) yx.append((hh, x)) hh -= 5 return yx
def huaxian(yx): plt.title("Parabolic trajectory curve") plt.xlabel("x") plt.ylabel("y") for y, x in yx: plt.plot(x, y, "*") print(y, x) plt.show()

def main(): v = int(input("请输入初速度v: ")) h = int(input("请输入绘制行数h: ")) yx = pwx(v, h) huaxian(yx)

if __name__ == "__main__": main()
复制代码


当在 Pycharm 中运行之后,输入初速度为 10,绘制行数为 10 之后,程序就会自动跑起来,如下图所示:



之后 matplotlib 库会给我们呈现一个完美的抛物线图,如下图所示:


总结

本文只是简单的实现了使用 Python 绘制自由落体抛物线问题,还有一些不完美的地方,欢迎大家留言拍砖。


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