Balls v1
Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Виртуальная лаборатория > Динамика взаимодействующих частиц > Balls - версии > Balls v1
Скачать программу: Balls_v1_release.zip
Текст программы на языке JavaScript (разработчики Кривцов Антон, Цветков Денис):
Файл "Balls_v1_release.js"
1 window.addEventListener("load", MainBalls, true);
2 function MainBalls() {
3
4 // Предварительные установки
5
6 var context = canvasBalls.getContext("2d"); // на context происходит рисование
7
8 var Pi = 3.1415926; // число "пи"
9
10 var m0 = 1; // масштаб массы
11 var T0 = 1; // масштаб времени (период колебаний исходной системы)
12 var a0 = 1; // масштаб расстояния (диаметр шара)
13
14 var g0 = a0 / T0 / T0; // масштаб ускорения (ускорение, при котором за T0 будет пройдено расстояние a0)
15 var k0 = 2 * Pi / T0; // масштаб частоты
16 var C0 = m0 * k0 * k0; // масштаб жесткости
17 var B0 = 2 * m0 * k0; // масштаб вязкости
18
19 // *** Задание физических параметров ***
20
21 var Ny = 5; // число шаров, помещающихся по вертикали в окно (задает размер шара относительно размера окна)
22 var m = 1 * m0; // масса
23 var Cwall = 10 * C0; // жесткость стен
24 var B = 0.008 * B0; // вязкость среды
25 var B1 = 0.03 * B0; // вязкость на стенках
26 var mg = 0.25 * m * g0; // сила тяжести
27 var r = 0.5 * a0; // радиус частицы в расчетных координатах
28
29 // *** Задание вычислительных параметров ***
30
31 var fps = 50; // frames per second - число кадров в секунду (качечтво отображения)
32 var spf = 100; // steps per frame - число шагов интегрирования между кадрами (скорость расчета)
33 var dt = 0.045 * T0 / fps; // шаг интегрирования (качество расчета)
34
35 // Выполнение программы
36
37 var scale = canvasBalls.height / Ny / a0; // масштабный коэффициент для перехода от расчетных к экранным координатам
38
39 var w = canvasBalls.width / scale; // ширина окна в расчетных координатах
40 var h = canvasBalls.height / scale; // высота окна в расчетных координатах
41
42 // Добавление шара
43
44 var b = [];
45
46
47 b.x = w / 2; b.y = h / 2; // расчетные координаты шара
48 b.fx = 0; b.fy = mg; // сила, действующая на шар
49 b.vx = 3; b.vy = -1.5; // начальная скорость
50
51 // Основной цикл программы
52
53 function control() {
54 physics();
55 draw();
56 }
57
58 // Расчетная часть программы
59
60 function physics() { // то, что происходит каждый шаг времени
61 for (var s = 1; s <= spf; s++) {
62 b.fx = - B * b.vx;
63 b.fy = mg - B * b.vy;
64
65 if (b.y + r > h) { b.fy += -Cwall * (b.y + r - h) - B1 * b.vy; }
66 if (b.y - r < 0) { b.fy += -Cwall * (b.y - r) - B1 * b.vy;}
67 if (b.x + r > w) { b.fx += -Cwall * (b.x + r - w) - B1 * b.vx; }
68 if (b.x - r < 0) { b.fx += -Cwall * (b.x - r) - B1 * b.vx; }
69
70 b.vx += b.fx / m * dt; b.vy += b.fy / m * dt;
71 b.x += b.vx * dt; b.y += b.vy * dt;
72 }
73 }
74
75
76 // Рисование
77
78 context.fillStyle = "#3070d0"; // цвет
79 function draw() {
80 context.clearRect(0, 0, w * scale, h * scale); // очистить экран
81 context.beginPath();
82
83 context.arc(b.x * scale, b.y * scale, r * scale, 0, 2 * Math.PI, false);
84 context.fill();
85
86 context.closePath();
87 }
88
89 setInterval(control, 1000 / fps); // Запуск системы
90 }
Файл "Balls_v1_release.html"
1 <!DOCTYPE html>
2 <html>
3 <head>
4 <title>Balls</title>
5 <script src="Balls_v1_release.js"></script>
6 </head>
7 <body>
8 <canvas id="canvasBalls" width="800" height="600" style="border:1px solid #000000;"></canvas>
9 </body>
10 </html>
