Python 模拟自由落体运动抛物线绘制教程（附源码）

在物理学中，自由落体运动是一种常见且重要的运动形式。而在 Python 中，我们可以通过编程来模拟和绘制自由落体运动的抛物线，这不仅能够加深对物理概念的理解，还能提升编程技能。

我们需要导入必要的库，如 matplotlib.pyplot 用于绘图，numpy 用于数学计算。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

接下来，我们定义自由落体运动的相关参数。比如，初始高度、初始速度、重力加速度以及时间间隔。

h0 = 100  # 初始高度（米）
v0 = 0  # 初始速度（米/秒）
g = 9.8  # 重力加速度（米/秒²）
dt = 0.1  # 时间间隔（秒）

然后，通过循环计算每个时间点的位置，并将其存储在列表中。

t = 0
pos = [h0]
while pos[-1] >= 0:
    h = pos[-1] - v0 * t - 0.5 * g * t ** 2
    pos.append(h)
    t += dt

有了位置数据，就可以使用 matplotlib.pyplot 库进行绘制抛物线。

plt.plot(np.arange(0, t, dt), pos[:-1])
plt.xlabel('时间（秒）')
plt.ylabel('高度（米）')
plt.title('自由落体运动抛物线')
plt.show()

以上就是 Python 模拟自由落体运动抛物线绘制的基本步骤。完整的源码如下：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

h0 = 100  
v0 = 0  
g = 9.8  
dt = 0.1  

t = 0
pos = [h0]
while pos[-1] >= 0:
    h = pos[-1] - v0 * t - 0.5 * g * t ** 2
    pos.append(h)
    t += dt

plt.plot(np.arange(0, t, dt), pos[:-1])
plt.xlabel('时间（秒）')
plt.ylabel('高度（米）')
plt.title('自由落体运动抛物线')
plt.show()

通过这个简单的教程，您可以轻松地在 Python 中实现自由落体运动抛物线的绘制。希望您能从中获得乐趣和知识，并且能够将其应用到更多的科学计算和可视化场景中。