-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 0
/
model-1.9.py
127 lines (98 loc) · 6.69 KB
/
model-1.9.py
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
# Dit model beschrijft de beweging van een bolvormig object
# dat met een te bepalen beginsnelheid naar beneden valt in
# een zwembad (lees: een bak water)
# In de comments worden een aantal afkortingen gebruikt, waarvan
# hier een overzicht is:
# m = meter
# kg = kilogram
# l = liter
# n = newton
# s = seconde
# h = hoogte (hiervoor wordt als referentiepunt de ONDERKANT van de bal gerekend)
# Lees a^b als a tot de macht b
# In de code zie je dat terug met a**b
# bijvoorbeeld straal**3 betekent straal tot de macht 3
# s.e. staat voor self-explanatory (vereist geen verdere uitleg)
import math
# Constanten
pi = 3.14159265359 # wiskundige constante
g = 9.81 # valversnelling
weerstandscoëfficient = 0.47 # "" van de basketbol
waterdiepte = 0.3 # m, s.e.
werphoogte = 5.0 # hoogte vanaf de grond vanwaar de basketbol wordt gegooid
dt = 0.001 # s, s.e.
nulpuntDecimalen = 4 # Alles dat op 4 decimalen afgerond 0.0000 is, wordt beschouwd als het nulpunt
nulpunt = 0.001
dichtheidWater = 997 # kg/m^3, s.e.
dichtheidLucht = 1.293 # kg/m^3, s.e.
# Overige variabelen (startwaarden)
beginsnelheid = 0 # m/s
tijd = 0 # s
snelheid = beginsnelheid # m/s
hoogte = waterdiepte + werphoogte # m
# Basketbol gegevens
massa = float(input("Vul de massa van de bol in: ")) # kg, heeft hier geen waarde maar wordt bepaalt zodra ik het programma opstart en ik de massa invul.
diameter = 0.216 # m
omtrek = pi * diameter # m
straal = diameter / 2 # m
volume = (4/3) * pi * straal**3 # m^3
volumeInLiters = 1000 * volume # l
frontaalOpp = pi * straal**2 # m^2
# Tegenwerkende krachten
archimedeskracht = g * dichtheidWater * volume # n
waterweerstand = 0.5 * frontaalOpp * weerstandscoëfficient * dichtheidWater * snelheid**2 # n
luchtweerstand = 0.5 * frontaalOpp * weerstandscoëfficient * dichtheidLucht * snelheid**2 # n
# Voorwaartse kracht
zwaartekracht = massa * g # n
# Model Logica
def calculateVolume(h): # functie die het volume van een boldeel berekend bij een gegeven hoogte
straalBolschijf = calculateRadius(h)
return ((pi * h)/6) * (3*(straal**2) + h**2)
def calculateRadius(h): # hulp-functie voor de straal van de bolkap
try:
return math.sqrt(straal**2 - (straal-h)**2)
except:
print("Negative square root! -> " + str((straal**2 - (straal-h)**2))) # Dit except deel was omdat ik eerst een error had dat ik een wortel van een negatief getal
print("r-squared = %f , r-h-squared = %f" % (straal**2, (straal-h)**2)) # probeerde te nemen, wat uiteraard niet met reeële getallen kan...
laatsteSnelheid = 0
while (hoogte > 0):
tijd = tijd + dt;
if (hoogte < waterdiepte):
# de bol is nu in het water
boldeelOnderwater = waterdiepte - hoogte # slechte benaming, maar dit het deel van de verticale straal van de bol dat zich onder het wateroppvlak bevindt
if (boldeelOnderwater > diameter):
boldeelOnderwater=diameter
#if (boldeelOnderwater < diameter):
boldeelVolume = calculateVolume(boldeelOnderwater) # volume van het deel van de bol dat onder water is
archimedeskracht = g * dichtheidWater * boldeelVolume
#else:
# de bol is volledig onder water
# archimedeskracht = g * dichtheidWater * volume
if (boldeelOnderwater >= straal): # om rekening te houden met het deel van de bol dat waterweerstand oplevert
frontaalOpp = pi * straal**2
else:
frontaalOpp = pi * (calculateRadius(boldeelOnderwater)**2) # frontaal oppervlakte van deel van de bol dat onder water is
waterweerstand = 0.5 * frontaalOpp * weerstandscoëfficient * dichtheidWater * snelheid**2
nettokracht = zwaartekracht - archimedeskracht - waterweerstand
else:
# bol is nog boven water
luchtweerstand = 0.5 * frontaalOpp * weerstandscoëfficient * dichtheidLucht * snelheid**2
nettokracht = zwaartekracht - luchtweerstand
versnelling = nettokracht/massa
laatsteSnelheid=snelheid;
snelheid = snelheid + versnelling*dt;
hoogte = hoogte - snelheid*dt;
if (snelheid<0 ):
if (hoogte <= 0):
print("De bol heeft de bodem bereikt.")
break;
else:
print("Onder deze omstandigheden gaat de bol de bodem niet halen!")
break;
print("T= %.04f - V= %.04f - A= %0.4f - H= %.04f" % (tijd, snelheid, versnelling, hoogte))
if (hoogte <= 0):
print("De bol heeft de bodem bereikt. H=%.04f" % (hoogte))
else:
print("De bol gaat de bodem zo niet halen!")
print("M= %f - D= %f" % (massa, waterdiepte))
print("Dichtheid = %0.4f" % (massa/volume))