直线机

编程数学物理共同实现抛物

发布时间:2025/2/27 10:07:46   
抛物运动?没错,今天就要通过“编程”+“数学”+“物理”共同实现“抛物运动”!在我们以往的文章中,我们只通过编程融合数学,融合物理,融合音乐,融合语文。但是作为家长的你们有没有想过编程不光能融入两门学科,还能让孩子对融会贯通的能力更加扎实呢!今天就要实现三门学科共同融合→抛物运动。一、首先介绍一下什么是“抛物运动”:物体以一定的初速度斜向射出去,在空气阻力可以忽略的情况下,物体所做的这类运动叫做斜抛运动。物体作匀变速曲线运动,它的运动轨迹是抛物线。下面是用编程模拟了一个抛物运动的运动轨迹,动图如下:今天我们就来用Scratch实现这样一个“抛物运动”的模拟器。在编程之前,我们先来学习到底什么是抛物运动。小球以初速度V发射出去,发射角度为a。我们将速度矢量V分解为水平方向和垂直方向两个部分。水平方向做匀速直线运动,垂直方向受重力影响,做加速度为重力加速度的匀变速直线运动。两个方向合并后的运动轨迹就是抛物线。二、“抛物运动”的知识点学习下面我们来看看抛物运动的相关公式。在忽略空气阻力的条件下,分解速度,则有:其中Vo为抛出速度,θ为速度与水平面夹角,g为重力加速度水平方向的速度是:竖直方向的速度是:水平方向的位移方程是:竖直方向的位移方程是:从公式可得当时,小球达到最高点所用时间为用竖直方向的位移方程可知,斜抛运动能达到的最大高度公式:小球回到地面的总运动时间为总水平射程是:小球能达到的最高点叫射高,从抛出点到落地点的水平位移叫射程射时T:射高H:射程R:用编程实现“抛物运动”的模拟器三、程序思路(抛物运动模拟器的操作界面)1、程序包含两个角色:1、小球Ball;2、发射按钮Fire。小球在舞台上的起始位置是(-,-)。2、通过设置变量speed和变量angle的值来调整小球的发射速度和角度,然后单击Fire按钮发射小球。当用户单击Fire按钮时,它会广播一条消息,小球接收消息后发射出去。3、小球在发射前,需要移动到起始位置(-,-),然后设置落笔状态,并清除之前的笔迹。计算初始速度Vx,Vy。4、小球发射后,每0.02秒计算并更新一次小球的位置。首先计算垂直距离dy,如果为负值,说明小球已经达到地面,程序结束。5、计算水平距离dx,脚本需要把小球的实际飞行距离转换成在舞台上的坐标位置,也就是把(dx,dy)转换成(xPos,yPos)。舞台中模拟器的垂直长度为(从-到),对应实际长度的米,从(0到)。舞台中模拟器的水平长度为(从-到),对应实际长度的米,从(0到)。因此小球在舞台上飞行的垂直距离为*dy/步,水平距离为*dx/步,这两个数值分别加上小球的起始坐标,就是小球的实时位置。四、程序清单1、Fire按钮的程序代码2、小球Ball的程序代码计算机是不是很强大呀!但前提是你要会编程呀!只有会编程,你才能让计算机替你解决问题呀!别担心,编程其实也没有想象那么难!只要你愿意学。当然,无人机编程就更加深奥,比如我们看下面的视频吧!00:15

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