Python擺錘

Question

我試圖從Verlet算法中推導出擺方程。 這就是我使用Python所做的工作，其中r為擺角， w為速度， a為角加速度。 h是時間的增加，我的主要問題是，如果我引入的h小於2，則程序會一次又一次地向我顯示相同的數字。

from math import sin, cos, pi
from pylab import plot,show
h=int(input("h: "))
q=int(input("Angle: "))
l=int(input("Pendulum lenght: "))
r=q*pi/180 #Change the angle from degrees to rad
w=0
g=9.81
a=(-g/l)*sin(r)
y=0
xx=[]
yy=[]
while y>=0:
    r= r+h*w+ (h**2)/2*a
    x= cos(r) #Cartesians
    y= sin(r)
    w= w+ ((h/2)*a)
    a=(-g/l)*sin(r)
    w= w+((h/2)*a)
    xx.append(x)
    yy.append(y)
plot (xx,yy)
show()

Answer 1

對於任何物理上合理的擺，您的h都應小於1（秒）才能正確建模。 但是您要強制轉換為要舍入的int ，因此您得到h=0 （無時間步長）。 而是使用float ：

h=float(input("h: "))
q=float(input("Angle: "))
l=float(input("Pendulum length: "))

Answer 2

我不知道關於物理學的第一件事-xnx可能有您的答案。

但是，我可以建議您采用一種實用的編程方法嗎？

讓我們從封裝以下公式開始：

from math import sin, cos, pi
from pylab import plot,show

def getA(pLen, r):
    g = 9.81
    return (-g / pLen) * sin(r)

然后，我們需要使您程序的其余部分成為一個函數，以便我們稍后可以做一些非常有用的事情。

def main():
    h=int(input("h: "))
    q=int(input("Angle: "))
    l=int(input("Pendulum lenght: "))
    r=q*pi/180 #Change the angle from degrees to rad
    w=0
    a=getA(l, r)
    y=0
    xx=[]
    yy=[]
    while y>=0:
        r= r+h*w+ (h**2)/2*a
        x= cos(r) #Cartesians
        y= sin(r)
        w= w+ ((h/2)*a)
        a=getA(l, r)
        w= w+((h/2)*a)
        xx.append(x)
        yy.append(y)
    plot (xx,yy)
    show()

# call your main function only when running directly
if __name__ == '__main__':
    main()

現在，假設您的文件名為pendulum.py ，請跳至控制台並打開python shell：

>python
Python 2.7.6 (default, Nov 10 2013, 19:24:18) [MSC v.1500 32 bit (Intel)] on win
32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import pendulum
>>> pendulum.getA(5, 50)
0.5147794629671083
>>>

現在，您可以在桌面檢查您的getA（）函數，以確保它為給定的輸入返回正確的輸出。

重復執行程序中的所有其他操作，您將能夠進一步隔離問題，這是解決問題的重要一步。