力学现象动画演示——真空状态下的自由落体运动

C语言实现：真空中的自由落体动画及能量转换

最新推荐文章于 2023-08-13 21:27:58 发布

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#c语言 #算法 #动画 #物理现象

本文通过C语言和EaxyX图形库，模拟演示了真空状态下橡皮球自由落体运动的过程，球在撞击地面时动能损失转化为热能，温度上升。程序中详细描述了动画实现的算法，并给出了源代码。动画截图展示了球的温度随撞击次数增加而逐渐升高的情况。

一、实验的演示内容

演示了一个在真空状态下的自由落体运动。动画是设定在如下场景下完成的，由一个橡皮球从六百米的高空掉下来，做自由落体运动，每次撞击地面时候，小球的动能会损失一半，全部转化为小球的热能，热能体现在小球的温度上升。小球的初始温度是0摄氏度。因此小球撞击地面后又会反弹，然后上升到最高点再下降，重复撞击过程，小球温度会随着撞击地面次数的增多，不断上升。动画左边有一个温度计，显示小球的温度。

二、实现方式

采用C语言和EaxyX图形库实现图形编程。具体的算法设计如下：将小球的运动分为下落和上升过程，每次动画间隔一秒的时间刷新一次，在这一秒内小球会在重力的作用下运动一段路程。当小球撞击地面会涉及动能损失一半，转化为热能，然后运动方向由下落转为上升，在上升到最高点时候，又会变为下降过程。具体计算小球相关参数的公式如下：

三、程序源代码

该程序需要在安装exayx图形库的环境下才能正确编译，否则会由于缺少库文件报错。

#include "stdio.h"
#include "math.h"
#include "easyx.h"
#include <graphics.h>
#include "time.h"

void main()
{
double h=600,v=0,g=9.8,s=0,t=0,maxtime=0,c=0.2,q=0;
int direction=0,i=0;
char b[10];
maxtime=sqrt(2*h/g);
initgraph(640,640);
BeginBatchDraw();
while (1)
{
if (direction==0)//down
{

if (t+1<maxtime) //还未接触地面