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手把手教你用Python來模擬繪制自由落體運動過程中的拋物線
2021-10-21
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來源：Python爬蟲與數(shù)據(jù)挖掘

作者： Python進階者

前言

前幾天有個叫【-berry】的粉絲在問了一道關(guān)于自由落體運動過程中產(chǎn)生的拋物線作圖的問題，如下圖所示。

手把手教你用Python來模擬繪制自由落體運動過程中的拋物線

當(dāng)某個物體以初速度v水平拋出，其軌跡為一條拋物線，模擬繪制這條拋物線。用高中物理知識，我們肯定可以輕易實現(xiàn)，但是今天我們需要用Python進行實現(xiàn)，稍微有些難度了。

一、思路

其實解決問題的關(guān)鍵點就是在于兩點。其一是基于加速度公式，通過Python得到對應(yīng)的x和y的點值；其二是針對這些點集進行作圖。這里例舉一種方法，小編想象肯定還有其他的方法的，也歡迎大家在評論區(qū)諫言。

二、分析

我們需要定義一個列表，用于存儲物體的坐標(biāo)值，其中總高度我們可以自己自定義，之后水平上的位置和垂直高度的位置都可以通過相關(guān)公式進行計算，將每次計算得到的點集追加到列表之后，之后調(diào)用作圖函數(shù)進行繪制拋物線，具體實現(xiàn)如下。

三、具體實現(xiàn)

直接上代碼，如下所示： 

# coding: utf-8 from matplotlib import pyplot as plt def pwx(v, h): yx = [] # 定義一列表 # 物體從高處位置為點50米的地方 g = 9.8 height = 5 # 這個是常量每運行一行為5米 hh = 5*v # 總高度 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("請輸入初速度v:  "))
    h = int(input("請輸入繪制行數(shù)h:  "))
    yx = pwx(v, h)
    huaxian(yx) if __name__ == "__main__":
    main()

當(dāng)在Pycharm中運行之后，輸入初速度為10，繪制行數(shù)為10之后，程序就會自動跑起來，如下圖所示：

手把手教你用Python來模擬繪制自由落體運動過程中的拋物線

之后matplotlib庫會給我們呈現(xiàn)一個完美的拋物線圖，如下圖所示：

手把手教你用Python來模擬繪制自由落體運動過程中的拋物線

四、總結(jié)

我是Python進階者。本文基于粉絲提問，針對自由落體運動過程中產(chǎn)生的拋物線，使用Python來作圖的問題，給出了具體的實現(xiàn)方案，順利幫助粉絲解決了問題。雖然文中例舉了1種方法，但是小編相信肯定還有其他的方法的，也歡迎大家在評論區(qū)諫言。

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') } function initGt() { var handler = function (captchaObj) { captchaObj.appendTo('#captcha'); captchaObj.onReady(function () { $("#wait").hide(); }).onSuccess(function(){ $('.getcheckcode').removeClass('dis'); $('.getcheckcode').trigger('click'); }); window.captchaObj = captchaObj; }; $('#captcha').show(); $.ajax({ url: "/login/gtstart?t=" + (new Date()).getTime(), // 加隨機數(shù)防止緩存 type: "get", dataType: "json", success: function (data) { $('#text').hide(); $('#wait').show(); // 調(diào)用 initGeetest 進行初始化 // 參數(shù)1：配置參數(shù) // 參數(shù)2：回調(diào)，回調(diào)的第一個參數(shù)驗證碼對象，之后可以使用它調(diào)用相應(yīng)的接口 initGeetest({ // 以下 4 個配置參數(shù)為必須，不能缺少 gt: data.gt, challenge: data.challenge, offline: !data.success, // 表示用戶后臺檢測極驗服務(wù)器是否宕機 new_captcha: data.new_captcha, // 用于宕機時表示是新驗證碼的宕機 product: "float", // 產(chǎn)品形式，包括：float，popup width: "280px", https: true // 更多配置參數(shù)說明請參見：http://docs.geetest.com/install/client/web-front/ }, handler); } }); } function codeCutdown() { if(_wait == 0){ //倒計時完成 $(".getcheckcode").removeClass('dis').html("重新獲取"); }else{ $(".getcheckcode").addClass('dis').html("重新獲取("+_wait+"s)"); _wait--; setTimeout(function () { codeCutdown(); },1000); } } function inputValidate(ele,telInput) { var oInput = ele; var inputVal = oInput.val(); var oType = ele.attr('data-type'); var oEtag = $('#etag').val(); var oErr = oInput.closest('.form_box').next('.err_txt'); var empTxt = '請輸入'+oInput.attr('placeholder')+'！'; var errTxt = '請輸入正確的'+oInput.attr('placeholder')+'！'; var pattern; if(inputVal==""){ if(!telInput){ errFun(oErr,empTxt); } return false; }else { switch (oType){ case 'login_mobile': pattern = /^1[3456789]\d{9}$/; if(inputVal.length==11) { $.ajax({ url: '/login/checkmobile', type: "post", dataType: "json", data: { mobile: inputVal, etag: oEtag, page_ur: window.location.href, page_referer: document.referrer }, success: function (data) { } }); } break; case 'login_yzm': pattern = /^\d{6}$/; break; } if(oType=='login_mobile'){ } if(!!validateFun(pattern,inputVal)){ errFun(oErr,'') if(telInput){ $('.getcheckcode').removeClass('dis'); } }else { if(!telInput) { errFun(oErr, errTxt); }else { $('.getcheckcode').addClass('dis'); } return false; } } return true; } function errFun(obj,msg) { obj.html(msg); if(msg==''){ $('.login_submit').removeClass('dis'); }else { $('.login_submit').addClass('dis'); } } function validateFun(pat,val) { return pat.test(val); }