软件测试|手把手教你用Python来模拟绘制自由落体运动过程中的抛物线

原创

霍格沃兹测试开发Muller老师

发布于 2023-02-08 18:27:08

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学过高中物理的我们都知道，当我们在一定高度上以一定速度水平抛出一个物体时，物体的运动轨迹实际上就是一条抛物线，那么，我们如何用Python将这个抛物线绘制出来呢。

思路

其实解决问题的关键点就是在于两点。其一是基于加速度公式，通过Python得到对应的x和y的点值；其二是针对这些点集进行作图。这里例举一种方法，肯定还有其他的方法的，也欢迎大家在评论区留言拍砖。

分析

需要定义一个列表，用于存储物体的坐标值，其中总高度我们可以自己自定义，之后水平上的位置和垂直高度的位置都可以通过相关公式进行计算，将每次计算得到的点集追加到列表之后，之后调用作图函数进行绘制抛物线，具体实现如下。

具体实现

直接上代码，如下所示:

# coding: utf-8
from matplotlib import pyplot as plt

def pwx(v, h):
    yx = []  # 定义一列表
    # 物体从高处位置为点50米的地方
    g = 9.8
    height = 5  # 这个是常量每运行一行为5米
    hh = 5*v  # 总高度
    for i in range(h):
        y = height
        height = y+5
        x = int(v*(2*y*(1/9.8))**0.5)
        yx.append((hh, x))
        hh -= 5
    return yx

def huaxian(yx):
    plt.title("Parabolic trajectory curve") 
    plt.xlabel("x") 
    plt.ylabel("y") 
    for y, x in yx:
        plt.plot(x, y, "*")
        print(y, x)
    plt.show()


def main():
    v = int(input("请输入初速度v:  "))
    h = int(input("请输入绘制行数h:  "))
    yx = pwx(v, h)
    huaxian(yx)


if __name__ == "__main__":
    main()

当在Pycharm中运行之后，输入初速度为10，绘制行数为10之后，程序就会自动跑起来，如下图所示：

之后matplotlib库会给我们呈现一个完美的抛物线图，如下图所示：

总结

本文只是简单的实现了使用Python绘制自由落体抛物线问题，还有一些不完美的地方，欢迎大家留言拍砖。

原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。

如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

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