물리 자유낙하 운동 시뮬레이션

개요

수행평가로 작성한 자유낙하 운동 모델 코드
processing python으로 구현
포물선 운동 모델 코드에서 vx를 0으로만 설정, 공의 x위치 조정

실행 동영상

실행 동영상

분석 그래프

전체 시행 분석 그래프는 다음과 같다.

소스코드

canvas_x_size = 1000
canvas_y_size = 800
r= 20

# 1m = 100px, 100fps (1frame = 1/100sec)

acc = PVector(0.0,0.1)

class Ball(object):
    def __init__(self, r, color, xpos, ypos, vx, vy):

        self.color = color
        self.pos = PVector(xpos, ypos)
        self.v = PVector(vx, vy)
        self.r = r
    
    def show(self):
        stroke(0)
        fill(self.color)
        ellipseMode(CENTER)
        ellipse(self.pos.x, self.pos.y, self.r, self.r)
    
    def move(self):
        self.pos = self.pos.add(self.v)
        self.v.y += acc.y
        self.v.x += acc.x
        if self.pos.x > width:
            self.pos.x = 0
        if self.pos.y >= canvas_y_size - 5*r/2.0:
            self.v.y = - self.v.y + acc.y 
            # 프레임 차이 때문에 가속도 한번 빼줌
            
ball1 = Ball(r, color(255,0,0), canvas_x_size/2-20, canvas_y_size - 5*r/2, 0, -12.0)
ball2 = Ball(r, color(0,255,255), canvas_x_size/2+20, canvas_y_size - 5*r/2, 0, -5.0)

start_time = millis()
graph_element = []
    
def setup():
    size(canvas_x_size,canvas_y_size)
                
def draw():
    frameRate(100)
    background(255)
    
    passed_time = float((millis() - start_time))/1000
    
    rectMode(CORNER)
    fill(100,100,100)
    rect(0,canvas_y_size - 2*r ,canvas_x_size,300)
    
    ball1.show()
    ball2.show()
    ball1.move()
    ball2.move()
       
    rect(10,70,1,100)
    fill(0)
    
    textSize(20)
    fill(0)
    text('1m = 100px, 100fps, g = 10m/s^2', 20, 125)
    ellipseMode(CENTER)
    fill(255,0,0)
    ellipse(canvas_x_size-400-r, 53, r,r)
    fill(0,255,255)
    ellipse(canvas_x_size-400-r, 93, r,r)
    fill(0)
    text('ball1 v : {:.1f}m/s'.format(sqrt(ball1.v.x**2 + ball1.v.y**2)), canvas_x_size-400, 60)
    text(', vx : {:.2f},  vy : {:.1f}'.format(ball1.v.x, -ball1.v.y), canvas_x_size-240, 60)
    text('ball2 v : {:.1f}m/s'.format(sqrt(ball2.v.x**2 + ball2.v.y**2)), canvas_x_size-400, 100)
    text(', vx : {:.2f},  vy : {:.1f}'.format(ball2.v.x, -ball2.v.y), canvas_x_size-240, 100)
    text(passed_time, canvas_x_size-270, 20)
    text('passed_time', canvas_x_size-400, 20)
    
    textSize(30)
    text("vegesion's physics simulation", 10, 40)

    graph_element.append([passed_time, round(sqrt(ball1.v.x**2 + ball1.v.y**2),2),round(ball1.v.x,2),round(ball1.v.y,2),round(sqrt(ball2.v.x**2 + ball2.v.y**2),2),round(ball2.v.x,2),round(ball2.v.y,2)])
    if passed_time >= 9:
            print(graph_element)
            exit()