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手把手教你用Python來模擬繪制自由落體運(yùn)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(jìn)階者

前言

前幾天有個(gè)叫【-berry】的粉絲在問了一道關(guān)于自由落體運(yùn)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(yùn)動過程中的拋物線

當(dāng)某個(gè)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(shí)現(xiàn)，但是今天我們需要用Python進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，稍微有些難度了。

一、思路

其實(shí)解決問題的關(guān)鍵點(diǎn)就是在于兩點(diǎn)。其一是基于加速度公式，通過Python得到對應(yīng)的x和y的點(diǎn)值；其二是針對這些點(diǎn)集進(jìn)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(gè)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(jìn)行計(jì)算，將每次計(jì)算得到的點(diǎn)集追加到列表之后，之后調(diào)用作圖函數(shù)進(jìn)行繪制拋物線，具體實(shí)現(xiàn)如下。

三、具體實(shí)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(diǎn)50米的地方 g = 9.8 height = 5 # 這個(gè)是常量每運(yùn)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(yùn)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(yùn)動過程中的拋物線

之后matplotlib庫會給我們呈現(xiàn)一個(gè)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(yùn)動過程中的拋物線

四、總結(jié)

我是Python進(jìn)階者。本文基于粉絲提問，針對自由落體運(yùn)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(shí)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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