Python編程與3D物理學仿真（視頻版）

第1 章　Python 3D 物理學基礎........................................................................ 1
1.1　入門實例....................................................................................................................... 1
1.1.1　命令行輸入.................................................................................................... 1
1.1.2　程序文件輸入................................................................................................ 2
1.2　3D 模型的創(chuàng)建 ............................................................................................................. 3
1.2.1　3D 坐標系...................................................................................................... 3
1.2.2　球體模型........................................................................................................ 3
1.2.3　長方體模型.................................................................................................... 4
1.2.4　圓柱體模型.................................................................................................... 6
1.2.5　螺旋體（彈簧）模型..................................................................................... 7
1.2.6　箭頭模型........................................................................................................ 9
1.3　位置的移動................................................................................................................... 9
1.3.1　直接修改位置屬性................................................................................... 9
1.3.2　引入速度概念修改位置屬性....................................................................... 10
1.4　3D 動畫的實現(xiàn)——物體位置的連續(xù)改變 ............................................................... 11
1.4.1　3D 動畫的構成............................................................................................. 11
1.4.2　rate() 函數(shù)的作用......................................................................................... 13
1.5　勻速直線運動程序?qū)嵗?............................................................................................ 14
第2 章運動的描述......................................................................................... 21
2.1　位置與參考系實例..................................................................................................... 21
IX
目錄
2.2　位移- 時間關系實例 ................................................................................................. 24
2.3　速度的概念——追及問題實例................................................................................. 29
2.4　加速度的概念實例..................................................................................................... 33
第3 章　勻變速直線運動的研究........................................................................ 38
3.1　初速度為零的勻變速直線運動實例......................................................................... 38
3.2　加速度為負的勻變速直線運動實例......................................................................... 43
3.3　多階段勻變速直線運動實例..................................................................................... 48
3.4　自由落體運動實例..................................................................................................... 53
3.5　豎直上拋運動實例..................................................................................................... 59
第4 章　相互作用——力................................................................................ 64
4.1　彈簧與胡克定律實例................................................................................................. 64
4.2　動摩擦力與靜摩擦力實例......................................................................................... 69
4.3　力的合成實例............................................................................................................. 74
4.4　重力沿斜面的分解實例............................................................................................. 75
4.5　力的平行四邊形分解實例......................................................................................... 81
第5 章　運動和力的關系................................................................................ 84
5.1　直線運動加速度與力、質(zhì)量關系實例..................................................................... 84
5.2　考慮摩擦力的斜面運動實例..................................................................................... 92
5.3　伽利略斜面運動實例................................................................................................. 99
第6 章　拋體運動....................................................................................... 108
6.1　外力方向和初始速度方向垂直的曲線運動實例................................................... 108
6.2　平拋運動實例........................................................................................................... 113
6.3　一般拋體運動實例................................................................................................... 119
第7 章　圓周運動....................................................................................... 127
7.1　基于三角函數(shù)的圓周運動仿真實例....................................................................... 127
7.2　圓周運動的向心加速度實例................................................................................... 130
7.3　圓周運動的向心力及其分解實例........................................................................... 134
7.4　圓周運動、向心運動與離心運動實例................................................................... 141
7.5　圓錐擺實例............................................................................................................... 146
第8 章　萬有引力及宇宙航行........................................................................ 152
8.1　地球及衛(wèi)星物體間萬有定律實例........................................................................... 152
8.2　地球近地衛(wèi)星橢圓軌道實例................................................................................... 155
8.3　地球近地衛(wèi)星軌道周期及半長軸的計算實例....................................................... 160
8.4　地球近地衛(wèi)星變軌實例........................................................................................... 163
8.5　相對論長度收縮效應實例....................................................................................... 167
第9 章　機械能守恒定律.............................................................................. 171
9.1　功與動能實例........................................................................................................... 171
9.2　斜面運動重力做功與重力勢能實例............................................................................... 176
9.3　彈簧彈力勢能實例................................................................................................... 182
9.4　單擺運動機械能守恒實例....................................................................................... 188
第10 章　動量守恒定律............................................................................... 195
10.1　動量概念與動量定理實例..................................................................................... 195
10.2　兩球?qū)π呐鲎矊嵗?................................................................................................ 200
10.3　單擺彈性碰撞實例................................................................................................. 206