Balls v1
Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Версия от 20:45, 5 ноября 2014; Денис (обсуждение | вклад)
Виртуальная лаборатория > Balls > Balls v1
Скачать программу: Balls_v1_release.zip
Текст программы на языке JavaScript (разработчики Кривцов Антон, Цветков Денис): <toggledisplay status=hide showtext="Показать↓" hidetext="Скрыть↑" linkstyle="font-size:default">
Файл "Balls_v1_release.js"
window.addEventListener("load", MainBalls, true);
function MainBalls() {
// Предварительные установки
var context = canvasBalls.getContext("2d"); // на context происходит рисование
var Pi = 3.1415926; // число "пи"
var m0 = 1; // масштаб массы
var T0 = 1; // масштаб времени (период колебаний исходной системы)
var a0 = 1; // масштаб расстояния (диаметр шара)
var g0 = a0 / T0 / T0; // масштаб ускорения (ускорение, при котором за T0 будет пройдено расстояние a0)
var k0 = 2 * Pi / T0; // масштаб частоты
var C0 = m0 * k0 * k0; // масштаб жесткости
var B0 = 2 * m0 * k0; // масштаб вязкости
// *** Задание физических параметров ***
var Ny = 5; // число шаров, помещающихся по вертикали в окно (задает размер шара относительно размера окна)
var m = 1 * m0; // масса
var Cwall = 10 * C0; // жесткость стен
var B = 0.008 * B0; // вязкость среды
var B1 = 0.03 * B0; // вязкость на стенках
var mg = 0.25 * m * g0; // сила тяжести
var r = 0.5 * a0; // радиус частицы в расчетных координатах
// *** Задание вычислительных параметров ***
var fps = 50; // frames per second - число кадров в секунду (качечтво отображения)
var spf = 100; // steps per frame - число шагов интегрирования между кадрами (скорость расчета)
var dt = 0.045 * T0 / fps; // шаг интегрирования (качество расчета)
// Выполнение программы
var scale = canvasBalls.height / Ny / a0; // масштабный коэффициент для перехода от расчетных к экранным координатам
var w = canvasBalls.width / scale; // ширина окна в расчетных координатах
var h = canvasBalls.height / scale; // высота окна в расчетных координатах
// Добавление шара
var b = [];
b.x = w / 2; b.y = h / 2; // расчетные координаты шара
b.fx = 0; b.fy = mg; // сила, действующая на шар
b.vx = 3; b.vy = -1.5; // начальная скорость
// Основной цикл программы
function control() {
physics();
draw();
}
// Расчетная часть программы
function physics() { // то, что происходит каждый шаг времени
for (var s = 1; s <= spf; s++) {
b.fx = - B * b.vx;
b.fy = mg - B * b.vy;
if (b.y + r > h) { b.fy += -Cwall * (b.y + r - h) - B1 * b.vy; }
if (b.y - r < 0) { b.fy += -Cwall * (b.y - r) - B1 * b.vy;}
if (b.x + r > w) { b.fx += -Cwall * (b.x + r - w) - B1 * b.vx; }
if (b.x - r < 0) { b.fx += -Cwall * (b.x - r) - B1 * b.vx; }
b.vx += b.fx / m * dt; b.vy += b.fy / m * dt;
b.x += b.vx * dt; b.y += b.vy * dt;
}
}
// Рисование
context.fillStyle = "#3070d0"; // цвет
function draw() {
context.clearRect(0, 0, w * scale, h * scale); // очистить экран
context.beginPath();
context.arc(b.x * scale, b.y * scale, r * scale, 0, 2 * Math.PI, false);
context.fill();
context.closePath();
}
setInterval(control, 1000 / fps); // Запуск системы
}
Файл "Balls_v1_release.html"
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Balls</title>
<script src="Balls_v1_release.js"></script>
</head>
<body>
<canvas id="canvasBalls" width="800" height="600" style="border:1px solid #000000;"></canvas>
</body>
</html>
</toggledisplay>
