用C语言实现牛顿摆(相关搜索:c语言)

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用C语言实现牛顿摆,专家最好写几句注释,也好让我明白怎么弄的,谢谢🙏


#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <windows.h>

#define CONSOLEWIDTH 80  // 控制台宽度
#define CONSOLEHEIGHT 40 // 控制台高度

// 坐标结构
typedef struct _point
{
    short X;
    short Y;
} Point;

// 控制台相关

/// @brief  设置光标位置,起点从1开始
/// @param nCols 列
/// @param nRows 行
void MoveCursorTo(int nCols, int nRows)
{
    COORD crdLocation = {nCols, nRows};
    HANDLE HOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); // 获取标准输出的句柄
    SetConsoleCursorPosition(HOutput, crdLocation);   // 设置光标位置
}

/// @brief  设置控制台大小
/// @param uCol 列
/// @param nRows 行
void SetConsoleSize(unsigned uCol, unsigned nRows)
{
    char cmd[64];
    sprintf(cmd, "mode con cols=%d lines=%d", uCol, nRows);
    system(cmd);
}

//

#define NODECOUNT 6 // 小球数量
#define STARTNUM 4  // 小球大小

void printNode(Point pos)
{
    int i;
    MoveCursorTo(pos.X, pos.Y);
    for (i = 0; i < STARTNUM; i++)
        printf("*");
    MoveCursorTo(pos.X, pos.Y + 1);
    printf("*");
    for (i = 0; i < STARTNUM - 2; i++)
        printf(" ");
    printf("*");
    MoveCursorTo(pos.X, pos.Y + 2);
    for (i = 0; i < STARTNUM; i++)
        printf("*");
}

void printMid(Point pos)
{
    for (int i = 0; i < NODECOUNT - 1; i++)
    {
        printNode(pos);
        pos.X += STARTNUM + 1;
    }
}

int main()
{
    SetConsoleSize(CONSOLEWIDTH, CONSOLEHEIGHT);

    Point lpos, rpos, orign;
    bool isLeft = true; // 左球标记

    orign.X = (CONSOLEWIDTH - STARTNUM * NODECOUNT) / 2; // 居中输出
    orign.Y = (CONSOLEHEIGHT - 5) / 2;

    int step = 5; //
    int l = 0, r = 0, flag = 1;

    lpos = rpos = orign;
    lpos.X -= (STARTNUM + 1) + step; // 左球起始定位
    lpos.Y -= step;
    rpos.X += (STARTNUM + 1) * (NODECOUNT - 2); // 右球起始定位

    while (true)
    {
        if (_kbhit()) // 按任意键退出
            break;

        system("cls");

        if (isLeft)
        { // 左球运动
            lpos.X += flag;
            lpos.Y += flag;

            printNode(lpos);
            printMid(orign);
            
            l += flag;
            if (l == step) // 左球碰撞
            {
                isLeft = false;
                flag = -1; // 标记右球起始运动
            }
            if (l == 0) // 左球到达顶点
                flag = 1;
        }
        else
        {
            rpos.X += -flag;
            rpos.Y += flag;

            printNode(rpos);
            printMid(lpos);

            r += -flag;
            if (r == step) // 右球到达顶点
                flag = 1;

            if (r == 0) // 右球碰撞
            {
                isLeft = true;
                flag = -1;
            }
        }

        Sleep(300);
    }

    return 0;
}

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试一下这个,解决问题的话,记得采纳哦

#include <stdio.h>  
#include <math.h>  
  
#define G 9.8  
#define DT 0.01  
#define N_PARTICLES 3  
#define N_STEPS 1000  
  
typedef struct {  
    double mass;  
    double position;  
    double velocity;  
} Particle;  
  
void initialize_particles(Particle *particles, int n) {  
    for (int i = 0; i < n; i++) {  
        particles[i].mass = 1.0; // 设置粒子的质量  
        particles[i].position = 0.0; // 设置粒子的初始位置  
        particles[i].velocity = 0.0; // 设置粒子的初始速度  
    }  
}  
  
void update_particles(Particle *particles, int n) {  
    for (int i = 0; i < n; i++) {  
        double force = G * particles[i].mass; // 计算重力  
        particles[i].velocity += force * DT / particles[i].mass; // 更新速度  
        particles[i].position += particles[i].velocity * DT; // 更新位置  
    }  
}  
  
int main() {  
    Particle particles[N_PARTICLES];  
    initialize_particles(particles, N_PARTICLES);  
  
    for (int i = 0; i < N_STEPS; i++) {  
        update_particles(particles, N_PARTICLES);  
    }  
  
    for (int i = 0; i < N_PARTICLES; i++) {  
        printf("Particle %d: position = %f, velocity = %f\n", i, particles[i].position, particles[i].velocity);  
    }  
  
    return 0;  
}

首先定义向量的结构体及其有关运算。
然后定义质点结构体,包括质量,速度两个向量。
然后用一个循环更新各个小球的状态:
通过质量求出重力,通过速度求出向心力,再通过合力求出加速度,再更新速度,再更新位置。
碰撞的时候根据动量守恒定律和动能守恒定律求出其他小球的速度。