task_0.py - master - Chronos/TU_laba

task_0.py
73 строки3 KB
Chronos
Мы меняемся, чтобы стать лучше, даже если это сложно
15 мар 2025, 22:35
15 мар 2025, 22:35584ecee
# task 0: рисует маятник

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# Параметры маятника
l1 = 1.5  # Длина первого звена
l2 = 1.0  # Длина второго звена

theta1 =1.0  # Угол отклонения первого звена от вертикали (в радианах)
theta2 = 0.6  # Угол отклонения второго звена от вертикали (в радианах)

# Вычисление координат концов звеньев и центров масс
x1 = l1 * np.sin(theta1)
y1 = l1 * np.cos(theta1)

x2 = x1 + l2 * np.sin(theta2)
y2 = y1 + l2 * np.cos(theta2)

# Центры масс
cm1_x = (x1+0)/2
cm1_y = (y1+0)/2

cm2_x = (x1+x2)/2
cm2_y = (y1+y2)/2

# Создание графика
plt.figure(figsize=(10, 6))
plt.plot([0, x1], [0, y1], 'teal', lw=4)
plt.plot([x1, x2], [y1, y2], 'coral', lw=4)

# Отрисовка центров масс
plt.plot(cm1_x, cm1_y, 'o', color='teal', markersize=10)
plt.plot(cm2_x, cm2_y, 'o', color='coral', markersize=10)

fs = 20
plt.plot([0.0, 0.0], [0.0, 1.0], 'k--')
plt.plot([x1, x1], [y1, y1+1.0], 'k--')

a1 = np.linspace(0,theta1,100)
a2 = np.linspace(0,theta2,100)
r1 = 0.2
plt.plot( r1*np.sin(a1), r1*np.cos(a1), 'k-', lw=1.5)
plt.plot( x1+r1*np.sin(a2), y1+r1*np.cos(a2), 'k-', lw=1.5)
plt.text(0.091, 0.229, r'$\theta_1$', fontsize=fs, ha='center')
plt.text(1.321, 1.064, r'$\theta_2$', fontsize=fs, ha='center')

# Двусторонние стрелки для длины
plt.annotate('', xy=(x1, y1-0.05), xytext=(0, -0.05),
             arrowprops=dict(arrowstyle='<->', color='gray', lw=1.5))

plt.text(0.648, 0.320, r'$l_1$', fontsize=fs, ha='center')

plt.annotate('', xy=(x2+0.03, y2-0.05+0.03), xytext=(x1, y1-0.05),
             arrowprops=dict(arrowstyle='<->', color='gray', lw=1.5))
plt.text(1.568+0.01, 1.177-0.01, r'$l_2$', fontsize=fs, ha='center')

plt.text(0.648-0.03, 0.320+0.12, r'$m_1$', fontsize=fs, ha='center')
plt.text(1.568+0.01-0.05, 1.177-0.01+0.09, r'$m_2$', fontsize=fs, ha='center')

plt.annotate('', xy=(x1/2+0.045, (y1-0.05-0.05)/2-0.1+0.045), xytext=(0+0.02, -0.05-0.1+0.02),
             arrowprops=dict(arrowstyle='<->', color='gray', lw=1.5))
plt.text(0.357, 0.040, r'$l_{c1}$', fontsize=fs, ha='center')

plt.annotate('', xy=((x2+0.03+x1)/2+0.04, (y2-0.05+0.03+y1-0.05)/2-0.08+0.04), xytext=(x1+0.03-0.01, y1-0.05-0.08+0.03-0.01),
             arrowprops=dict(arrowstyle='<->', color='gray', lw=1.5))
plt.text(1.454+0.01, 0.903-0.01, r'$l_{с2}$', fontsize=fs, ha='center')
# Настройка графика
plt.xlim(-0.15, 2)
plt.ylim(-0.15, 2)
plt.xticks([])
plt.yticks([])
plt.show()