Курсовой проект: Колебания груза на пружине. — различия между версиями

Текущая версия на 23:48, 19 июня 2019

Содержание

1 Задача
2 Описание
3 Визуализация
4 Код программы

Задача[править]

С помощью языка программирования JavaScript смоделировать колебания груза на пружине.

Схема маятника.

Описание[править]

Моделирование пружинного маятника с изменяемыми входными данными.

Работу выполнили: Оленчук Павел и Морозов Даниил

Файл:Курсовой проект..docx

Визуализация[править]

Код программы[править]

Текст программы на языке JavaScript:

  1 function main() {
  2 
  3 	var ctx = canv.getContext("2d");
  4 
  5 	var ctxE = ENERGY.getContext("2d");
  6 
  7 	var ctxVX = vxg.getContext("2d");
  8 
  9 	var w = canv.width;
 10 
 11 	var h = canv.height;
 12 
 13 	var button=document.getElementById("button");
 14 
 15 	var paint=document.getElementById("button2");
 16 
 17 	var stopbutton=document.getElementById("button3");
 18 
 19 	var a=0;
 20 
 21 	var m=0;
 22 
 23 	var k=0;
 24 
 25 	var s=0;
 26 
 27 	var l=0;
 28 
 29 	var j=0;
 30 
 31 	var b=0;
 32 
 33 	var i=0;
 34 
 35 	var x=0;
 36 
 37 	var y=0;
 38 
 39 	var x1=0;
 40 
 41 	var y1=0;
 42 
 43 	var v=0;
 44 
 45 	var x2=0;
 46 
 47 	var y2=0;
 48 
 49 	//var abs=0;
 50 
 51 	var timerId=0;
 52 
 53 	var Ek=0;
 54 
 55 	var Ep=0;
 56 
 57 	var E=0;
 58 
 59 	var bl=1;
 60 
 61 	var x0=0;
 62 
 63 	var Vm=0;
 64 
 65 	paint.onclick=function(){
 66 
 67 		bl=1;
 68 
 69 		paint.value="Refresh";
 70 
 71 		button.value="Start";
 72 
 73 	ctxE.clearRect(0,0,500,500);
 74 
 75 	ctxVX.clearRect(0,0,500,500);
 76 
 77 	ctxE.beginPath();
 78 
 79 	ctxE.moveTo(20,20);
 80 
 81 	ctxE.lineTo(20,230);
 82 
 83 	ctxE.lineTo(480,230);
 84 
 85 	ctxE.lineTo(475,225);
 86 
 87 	ctxE.moveTo(480,230);
 88 
 89 	ctxE.lineTo(475,235);
 90 
 91 	ctxE.moveTo(20,20);
 92 
 93 	ctxE.lineTo(25,25);
 94 
 95 	ctxE.moveTo(20,20);
 96 
 97 	ctxE.lineTo(15,25);
 98 
 99 	ctxE.stroke();
100 
101 	ctxE.fillText("Energy",30,25);
102 
103 	ctxE.fillText("Time",470,245);
104 
105 	ctxVX.beginPath();
106 
107 	ctxVX.moveTo(250,20);
108 
109 	ctxVX.lineTo(250,230);
110 
111 	ctxVX.moveTo(20,125);
112 
113 	ctxVX.lineTo(480,125);
114 
115 	ctxVX.lineTo(475,120);
116 
117 	ctxVX.moveTo(480,125);
118 
119 	ctxVX.lineTo(475,130);
120 
121 	ctxVX.moveTo(250,20);
122 
123 	ctxVX.lineTo(255,25);
124 
125 	ctxVX.moveTo(250,20);
126 
127 	ctxVX.lineTo(245,25);
128 
129 	ctxVX.stroke();
130 
131 	ctxVX.fillText("V",255,25);
132 
133 	ctxVX.fillText("x",470,140);
134 
135 		if (x!=0) {clearInterval(timerId);}
136 
137 		i=0;
138 
139 		x=0;
140 
141 		y=0;
142 
143 		console.clear();
144 
145 		ctx.clearRect(0,0,w,h);
146 
147 		document.getElementById("velocity").value=0;
148 
149 		document.getElementById("absolute").value=0;
150 
151 		b=parseFloat(document.getElementById("res").value);
152 
153 		l=parseFloat(document.getElementById("lng").value);
154 
155 		s=parseFloat(document.getElementById("brt").value);
156 
157 		m=parseFloat(document.getElementById("mass").value);
158 
159 		k=parseFloat(document.getElementById("kfc").value);
160 
161 		a=parseFloat(document.getElementById("amp").value);
162 
163 		if (s>l) {alert("ERROR!!! Spring coord>rod's length!!!");}
164 
165 			else{
166 
167 				if (a>95) {alert("ERROR!!! Amplitude is too big(>95)!!!");}
168 
169 				else{
170 
171 		ctx.beginPath();
172 
173 		ctx.arc(25+l,125,10,0,2*Math.PI);
174 
175 		ctx.fill();
176 
177                 ctx.moveTo(20,20);
178 
179 		ctx.lineTo(980,20);
180 
181 		ctx.moveTo(20,20);
182 
183 		ctx.lineTo(20,230);
184 
185 		ctx.moveTo(20,120);
186 
187 		ctx.lineTo(25,125);
188 
189 		ctx.lineTo(20,130);
190 
191 		ctx.moveTo(25,125);
192 
193 		ctx.lineTo(25+l,125);
194 
195 		ctx.moveTo(25+s,20);
196 
197 		ctx.lineTo(25+s,22,5);
198 
199 		while (j<20){
200 
201 			j=j+1;
202 
203 			ctx.lineTo(25+Math.pow(-1,j)*5+s,20+5*j);
204 
205 			}
206 
207 			j=0;
208 
209 		ctx.lineTo(25+s,122,5);
210 
211 		ctx.lineTo(25+s,125);
212 
213 		ctx.stroke();
214 
215 				}
216 
217 			}
218 
219 		}
220 
221 	
222 
223 	function start () {
224 
225 		ctx.clearRect(0,0,1000,250);
226 
227 			var w=Math.sqrt(3*k*s*s/(m*l*l));
228 
229 			var beta=3*b/(2*m*l);
230 
231 			var A=a*Math.exp(-i*beta);
232 
233 			var x0=m*9.8*l/(k*s);
234 
235 			x=Math.exp(-beta*i)*a*Math.sin(i*w);
236 
237 			y=l*(1-Math.cos(Math.asin(x/l)));
238 
239 			x1=a*Math.exp(-i*beta)*(-beta*Math.sin(w*i)+w*Math.cos(w*i));
240 
241 			y1=x*x1/(l*Math.sqrt(l*l-x*x));
242 
243 			v=Math.sqrt(x1*x1+y1*y1);
244 
245 			x2=a*Math.exp(-i*beta)*((beta*beta-w*w)*Math.sin(w*i)-2*beta*w*Math.cos(w*i));
246 
247 			y2=(x1*x1+x*x2+x*x1*x*l/Math.sqrt(l*l-x*x))/(l*l*(l*l-x*x));
248 
249 			abs=Math.sqrt(x2*x2+y2*y2);
250 
251 			Ek=m*v*v/2;
252 
253 			Vm=Math.sqrt(k*A*A*s*s/(l*l*m)+2*9.8*A);
254 
255 			Ep=m*(Vm*Vm-v*v)/2//-k*x0*x0*s*s/(2*l*l);
256 
257 			E=Ep+Ek;
258 
259 			ctxE.beginPath();
260 
261 			ctxE.strokeStyle='rgba(255,0,0,1)';
262 
263 			ctxE.arc(20+i*10,230-Ek/15,1,0,2*Math.PI);
264 
265 			ctxE.stroke();
266 
267 			ctxE.beginPath();
268 
269 			ctxE.strokeStyle='rgba(0,0,255,1)';
270 
271 			ctxE.arc(20+i*10,230-Ep/15,1,0,2*Math.PI);
272 
273                         ctxE.stroke();
274 
275 			ctxE.beginPath();
276 
277 			ctxE.strokeStyle='rgba(0,255,0,1)';
278 
279 			ctxE.arc(20+i*10,230-E/15,1,0,2*Math.PI);
280 
281 			ctxE.stroke();
282 
283 			ctxE.strokeStyle='rgba(0,0,0,1)';
284 
285 			ctxVX.beginPath();
286 
287 			ctxVX.arc(250+2*x,125-2*x1,1,0,2*Math.PI);
288 
289 			ctxVX.fill();
290 
291 			document.getElementById("velocity").value=Math.round(v*100)/100;
292 
293 			document.getElementById("absolute").value=Math.round(abs*100)/100;
294 
295 			i=i+0.02;
296 
297 			console.log(i,x,x1);
298 
299 			ctx.beginPath();
300 
301 			
302 			
303 			// ctx.setLineDash([5, 3])
304 
305 			// ctx.moveTo(25+s,20);
306 
307 			// ctx.lineTo(25+s-(y*s/l),125+(x*s/l));//пружина
308 
309 			//ctx.stroke();
310 
311 			ctx.moveTo(25+s,20);
312 
313 			ctx.lineTo(25+s-y*s/(21*l),22.5+x*s/(21*l));
314 
315 			while (j<20){
316 
317 				j=j+1;
318 
319 				ctx.lineTo(25+Math.pow(-1,j)*5+s-j*y*s/(21*l),20+5*j+j*x*s/(21*l));
320 
321 			}
322 
323 			j=0;
324 
325 			ctx.lineTo(25+s-20*y*s/(21*l),122.5+20*x*s/(21*l));
326 
327 			ctx.lineTo(25+s-y*s/l,125+x*s/l);
328 
329 			ctx.moveTo(20,20);
330 
331 			ctx.lineTo(980,20);
332 
333 			ctx.moveTo(20,20);
334 
335 			ctx.lineTo(20,230);
336 
337 			ctx.moveTo(20,120);
338 
339 			ctx.lineTo(25,125);
340 
341 			ctx.lineTo(20,130);
342 
343 			ctx.moveTo(25,125);
344 
345 			ctx.lineTo(25+l-y,125+x); //стержень
346 
347 			ctx.stroke();
348 
349 			ctx.beginPath();
350 
351 			ctx.arc(25+l-y,125+x,10,0,2*Math.PI);//шар
352 
353 			ctx.fill();
354 
355 			
356 		}
357 
358 		button.onclick=function(){
359 
360 			console.clear();
361 
362 			b=parseFloat(document.getElementById("res").value);
363 
364 			l=parseFloat(document.getElementById("lng").value);
365 
366 			s=parseFloat(document.getElementById("brt").value);
367 
368 			m=parseFloat(document.getElementById("mass").value);
369 
370 			k=parseFloat(document.getElementById("kfc").value);
371 
372 			a=parseFloat(document.getElementById("amp").value);
373 
374 			if (s>l) {alert("ERROR!!! Spring coord>rod's length!!!");}
375 
376 			else{
377 
378 				if (a>95) {alert("ERROR!!! Amplitude is too big(>95)!!!");}
379 
380 				else{
381 
382 					if (bl=0) {
383 
384 						ctxE.clearRect(0,0,500,500);
385 
386 						ctxVX.clearRect(0,0,500,500);
387 
388 					}
389 
390 	ctxE.beginPath();
391 
392 	ctxE.moveTo(20,20);
393 
394 	ctxE.lineTo(20,230);
395 
396 	ctxE.lineTo(480,230);
397 
398 	ctxE.lineTo(475,225);
399 
400 	ctxE.moveTo(480,230);
401 
402 	ctxE.lineTo(475,235);
403 
404 	ctxE.moveTo(20,20);
405 
406 	ctxE.lineTo(25,25);
407 
408 	ctxE.moveTo(20,20);
409 
410 	ctxE.lineTo(15,25);
411 
412 	ctxE.stroke();
413 
414 	ctxE.fillText("Energy",30,25);
415 
416 	ctxE.fillText("Time",470,245);
417 
418 	ctxVX.beginPath();
419 
420 	ctxVX.moveTo(250,20);
421 
422 	ctxVX.lineTo(250,230);
423 
424 	ctxVX.moveTo(20,125);
425 
426 	ctxVX.lineTo(480,125);
427 
428 	ctxVX.lineTo(475,120);
429 
430 	ctxVX.moveTo(480,125);
431 
432 	ctxVX.lineTo(475,130);
433 
434 	ctxVX.moveTo(250,20);
435 
436 	ctxVX.lineTo(255,25);
437 
438 	ctxVX.moveTo(250,20);
439 
440 	ctxVX.lineTo(245,25);
441 
442 	ctxVX.stroke();
443 
444 	ctxVX.fillText("V",255,25);
445 
446 	ctxVX.fillText("x",470,140);
447 
448 			timerId=setInterval(start,10);
449 
450 			
451 			stopbutton.onclick=function(){
452 
453 				button.value="Resume";
454 
455 				bl=0;
456 
457 				clearInterval(timerId);
458 
459 			}
460 
461 			console.clear();
462 
463 			}
464 
465 			}
466 
467 		}
468 	}

Курсовой проект: Колебания груза на пружине. — различия между версиями

Текущая версия на 23:48, 19 июня 2019

Содержание

Задача[править]

Описание[править]

Визуализация[править]

Код программы[править]

Навигация

Персональные инструменты

Пространства имён

Варианты

Просмотры

Ещё

Поиск

Навигация

Инструменты

Поделиться