Einführung

Verwenden der ArtistAnimation-Methode von matplotlib, Die Bewegung eines Objekts, das eine parabolische Bewegung ausführt, wird mit einer Flugbahn angezeigt. Hier wurde ** eine Methode verwendet, um zwei Bilder des Ortsbereichs und des sich bewegenden Teils des Objekts überlappend anzuzeigen **. ** Es ist eine einfache und einfache Art zu denken, aber es kann nützlich sein, wenn Sie eine schnelle Visualisierung wünschen. .. ** **.

Inhalt

** Es handelt sich um ein vertikales Wurfproblem in Richtung des gleichmäßigen Schwerefelds in Richtung $ y $ und Richtung $ \ theta $. ** **.

Wenn die Zeit $ t = 0 $ ist, die Position des Qualitätspunktes $ (x_0, y_0) $ ist und die Größe der Anfangsgeschwindigkeit $ V_0 $ ist, dann sind die Qualitätspunkte $ x (t) $ und $ y (t) zum Zeitpunkt $ t $. ) $ Koordinaten sind wie folgt. Die Bewegung dieses Qualitätspunktes zeichnet eine parabolische Linie. x(t) = x_0 + V_0 \ cos(\theta) y(t)= y_0 + V_0 \ sin(\theta)-0.5\ \ g\ t^2

Setzen Sie in diesem Problem $ V_0 = 100 $ m / s, $ (x_0, y_0) = (0, 0) $, $ \ theta = \ pi / 4 $ (= 45 Grad), um die Bewegung des Qualitätspunkts zu zeichnen. ..

Code

`locus.py`


"""
Animierte parabolische Bewegung mit einer Flugbahn
Animation with a locus
"""

import matplotlib.pyplot as plt
%matplotlib nbagg  # Jupyter-Hinzufügen, wenn Animation im Notizbuch angezeigt wird
from matplotlib.animation import ArtistAnimation #Importieren Sie Methoden zum Erstellen von Animationen
import numpy as np

fig = plt.figure()

anim = [] #Eine Liste zum Speichern der Daten des für die Animation gezeichneten Para-Para-Diagramms
tt = np.arange(0,15,0.5) #Zeiteinstellung für das Zeichnen: t=0 von 0 bis 15.In 5 Schritten.

x_all=[] #Liste zum Speichern von Daten an allen x Positionen
y_all=[] #Liste zum Speichern von Daten aller y-Positionen

#Anfangsbedingungen einstellen
V0 =100 #Die Größe der Anfangsgeschwindigkeit: 100 m/s
theta=np.pi/4
x0=0 #Ausgangsposition: x＝０
y0=0 #Ausgangsposition: y = 0
g=9.8 #Schwerkraftkonstante[m/s^2]

for t in tt:
    x= [V0*np.cos(theta)*t+x0]  # x(t)Beschreibung von
    y = [-( g/2)*t**2+V0*np.sin(theta)*t+y0] # y(t)Beschreibung von
    x_all.append(x[0]) #Speichert Daten jeden Moment von x
    y_all.append(y[0]) #Speichern Sie Daten jeden Moment von y

    #Erstellen Sie zwei Bilder, den Qualitätspunkt zum Zeitpunkt t und den Bewegungsort bis zum Zeitpunkt t, und speichern Sie sie zur Animation in der Liste.
    im=plt.plot(x,y,'o', x_all,y_all, '--', color='red',markersize=10, linewidth = 2, aa=True)
    anim.append(im)


anim = ArtistAnimation(fig, anim) #Animationserstellung

#Zeichnen Sie Anpassungen
plt.xlabel('X',fontsize=18) # 
plt.ylabel('Y',fontsize=18)
plt.xlim(0, 1100)
plt.ylim(-10,300)
plt.hlines([0], 0, 2000, linestyles="-")  # y=Zeichnen Sie eine Linie bei 0.

fig.show() 
anim.save("t.gif", writer='imagemagick')   #Animation.Speichern Sie es als GIF und erstellen Sie eine GIF-Animationsdatei.

Ergebnis

Eine Animation der Bewegung des Pfandes bei einer Anfangsgeschwindigkeit von 100 m / s in einer schrägen Richtung von 45 Grad mit einer Flugbahn.

Korrektur- / Änderungsprotokoll:

August 2017: ** Masse m in y (t) entfernt **. Vielen Dank an T_Shinaji für den Hinweis!
August 2017: Geändert von anim.save ("t.gif") zu ** anim.save ("t.gif", writer = 'imagemagick') **. Vielen Dank an yoddy für den Hinweis!

Verweise

Für Künstleranimation, chez_sugis Animation mit matplotlib Ich durfte mich beziehen.

[Wissenschaftlich-technische Berechnung von Python] Zeichnungsanimation der parabolischen Bewegung mit Locus, Matplotlib