Информатика: Движение тела в среде

Алгоритм: в специализированном классе хранятся данные о мяче, функции-члены, задающие различные типы движения тела, функции отрисовки движения мяча. Все расчёты ведутся в режиме реального времени с помощью дополнительных функций. Отрисовка движения мяча происходит с помощью графических средств библиотеки OpenGL.

Инструкция: при запуске программы пользователь видит полёт четырёх мячей в замкнутом пространстве с равными начальными условиями, но различными алгоритмами движения. При желании изменить тип движения мяча достаточно изменить лишь название функции движения конкретного объекта в функции Display.

Ссылка для скачивания: [1]

Краткое описание алгоритма: в классе находятся координаты по формулам и записываются в файл.

Инструкция : Пользователь должен ввести начальную скорость, угол и шаг, с которым будут рассчитываться координаты. В файл координаты записываются в таком порядке: 1, 2 столбики - Координаты, рассчитанные по формуле, при движении без сопротивления воздуха; 3, 4 - Координаты, полученные методом Верле при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости; 5,6 - Координаты, полученные из точного решения, при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости; 7,8 - Координаты, полученные из точного решения, при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости.

Визуализированный результат работы программы

Для тела с массой 1 кг,сопротивлением воздуха 0.001, угол бросания 60°, начальная скорость 50 м/с, ускорение свободного падения 9.8 м/c^2, шаг 0.00001;

"MyFile.txt" using 1 : 2 - координаты, рассчитанные по формуле, при движении без сопротивления воздуха;
"MyFile.txt" using 3 : 4 - Координаты, полученные методом Верле при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости;
"MyFile.txt" using 5 : 6 - Координаты, полученные из точного решения, при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости;
"MyFile.txt" using 7 : 8 - Координаты, полученные из точного решения, при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости.

Описание программы : программа записывает в четыре файла результаты вычисления:

Координаты, рассчитанные по формуле, при движении без сопротивления воздуха; Координаты, полученные методом Верле при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости; Координаты, полученные из точного решения, при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости; Координаты, полученные методом Верле при квадратичной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости.

Посмотреть программу можно здесь

Описание программы: пользователь вводит начальную скорость полета, угол бросания и шаг, с которым будут рассчитаны точки.

Программа записывает в один файл результаты вычисления:

Координаты, рассчитанные по формуле, при движении без сопротивления воздуха;
Координаты, полученные из точного решения, при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости;
Координаты, полученные методом Верле при квадратичной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости.
Координаты, полученные методом Верле при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости;

Визуализированный результат работы программы

Для тела с массой 1 кг,сопротивлением воздуха 0.05, угол бросания 30°, начальная скорость 30 м/с, ускорение свободного падения 9.8 м/c^2, шаг 0.01;

"Zapis.txt" using 1 : 2 - координаты, рассчитанные по формуле, при движении без сопротивления воздуха;
"Zapis.txt" using 3 : 4 - координаты, полученные из точного решения, при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости;
"Zapis.txt" using 5 : 6 - координаты, полученные методом Верле при квадратичной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости;
"Zapis.txt" using 7 : 8 - координаты, полученные методом Верле при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости.

Описание программы: пользователь вводит начальную скорость полета, угол падения и шаг, с которым будут рассчитаны точки.

Программа записывает в один файл результаты вычисления:

Координаты, рассчитанные по формуле, при движении без сопротивления воздуха;
Координаты, полученные при численном интегрировании - метод Эйлера;
Координаты, полученные методом Верле при квадратичной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости.
Координаты, полученные из точного решения, при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости;

Визуализированный результат работы программы

Для тела с массой 0.5 кг,сопротивлением воздуха 0.1, угол бросания 30°, начальная скорость 30 м/с, ускорение свободного падения 9.8 м/c^2, шаг 0.001;

"output.txt" using 1 : 2 - координаты, рассчитанные по формуле, при движении без сопротивления воздуха;
"output.txt" using 3 : 4 - координаты, полученные из точного решения, при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости (численное интегрирование - метод Эйлера);
"output.txt" using 5 : 6 - координаты, полученные методом Верле при квадратичной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости;
"output.txt" using 7 : 8 - координаты, полученные методом Верле при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости.

Описание программы: программа состоит из четырех независимых друг от друга частей:

Полет тела без сопротивления воздуха;
Полет тела при линейной зависимости силы сопротивления воздуха от скорости, при котором координаты тела рассчитываются точным методом;
Полет тела при линейной зависимости силы сопротивления воздуха от скорости, при котором координаты тела рассчитываются методом Верле;
Полет тела при квадратичной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости, при котором координаты тела рассчитываются методом Верле;

Описание программы: программа записывает в четыре файла результаты вычисления:

Координаты, рассчитанные по формуле, при движении без сопротивления воздуха;
Координаты, полученные методом Верле при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости;
Координаты, полученные из точного решения, при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости;
Координаты, полученные методом Верле при квадратичной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости.

Инструкция : Пользователь вводит начальные данные ( массу, скорость, угол броска, шаг по времени и сопротивление воздуха). Выбираем режим работы программы, после этого в папке с программой создается файл, который требуется открыть программой gnuplot для просмотра графика, построенного на полученных координатах.

Визуализированный результат работы программы

Описание программы: в программе выполняются четыре метода подсчета координат тела, брошенного под углом к горизонту. Координаты записываются в файл, строятся четыре графика, иллюстрирующие поведение тела при полете. Код написан для определенных начальных условий (для примера), если Вы хотите выполнить расчет для другой конфигурации, внесите изменения в начальные данные программы в самом коде. Начальная скорость: 40 м/с, угол бросания: 45 градусов, коэффициент сопротивления воздуха: 0.023, шаг по времени : 0.1 секунды.

Скачать программу можно здесь

Визуализированный результат работы программы

Описание программы : программа записывает в четыре файла результаты вычисления:

Описание программы: программа рассчитывает координаты точки при следующих случаях

Полет тела без сопротивления воздуха;
Полет тела при линейной зависимости силы сопротивления воздуха от скорости, при котором координаты тела рассчитываются точным методом;
Полет тела при линейной зависимости силы сопротивления воздуха от скорости, при котором координаты тела рассчитываются методом Верле;
Полет тела при квадратичной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости, при котором координаты тела рассчитываются методом Верле;

Описание программы: программа записывает в четыре файла результаты вычисления:

Координаты, рассчитанные по формуле, при движении без сопротивления воздуха;
Координаты, полученные методом Верле при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости;
Координаты, полученные из точного решения, при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости;
Координаты, полученные методом Верле при квадратичной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости.

Визуализированный результат работы программы

o1 - координаты, рассчитанные по формуле, при движении без сопротивления воздуха;
o2 - координаты, полученные методом Верле при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости;
o3 - координаты, полученные из точного решения, при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости;
o4 - координаты, полученные методом Верле при квадратичной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости.

Для тела с массой 10,сопротивлением воздуха 1, угол бросания 30°, начальная скорость 30 м/с, ускорение свободного падения 9.8 м/c^2;

Примечание: графики o1 и o2 намеренно посчитаны с малой точностью, чтобы графики не сливались.

Файл "main.cpp"

Файл "Vector.h"

Описание программы : программа записывает в четыре файла результаты вычисления:

Краткая инструкция:

В окне консоли пользователю предлагается вывести следующие значения: начальную скорость , угол и шаг. После этого полученные в результате работы программы данные выводятся в файл.

Описание: Пользователя попросят ввести начальную скорость,угол бросания,массу тела и коэф.сопротивления воздуха,тогда программа запишет в 4 разных файла результаты следующих вычислений:

Координаты, рассчитанные по формуле, при движении без сопротивления воздуха;
Координаты, полученные методом Верле при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости;
Координаты, полученные методом Верле при квадратичной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости.
Координаты, полученные из точного решения, при линейной зависимости силы сопротивлении воздуха от скорости;

Графики полученные при скорости =10 m/c;угле = 30 градусам;массе=10 кг;коэф.сопротивления=1;

Описание программы: Программа рассчитывает координаты полета тела по х и у. Как и в программе шахмат и интерполяции, здесь представлено меню выбора функций. Вы вводите начальные координаты, начальную скорость и угол полета(например, мяча или снаряда)(Нет смысла вводить величину скорости света, так как парабола вряд ли получится). Затем Вы выбираете в меню "вариант" сопротивления воздуха, после чего вводите массу тела и коэффициент сопротивления среды(без сопротивления воздуха этим можно пренебречь). Программа выводит массив точек и сохраняет их в текстовый файл. Эти точки - координаты полета до тех пор, пока значения y не станет ОТРИЦАТЕЛЬНЫМИ. Это мой первый проект по моделированию, спасибо за предоставленную возможность попрактиковаться. Скачать можно [тут]

Нарядчиков Александр Инструкция: Пользователю достаточно просто запустить программу. Описание программы: В комнате скачут 4 мячика, первый двигается без сопротивления воздуха, второй двигается с квадратичной зависимостью сопротивления воздуха от скорости (Метод Верле), третий двигается с линейной зависимостью сопротивления воздуха от скорости (точное решение), четвертый двигается с линейной зависимостью сопротивления воздуха от скорости (Метод Верле). Описание алгоритма: Программа реализована с помощью системы анимации(class anim), используя библиотеки OpenGl и GLUT. Изменения координат мячей проходят в режиме реального времени в векторной форме.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎