物理是上帝的遊戲,數學是上帝的遊戲規則。
物理是我們上初中時迎來的第一門中考必修課,很多同學因為背著複雜的定理而心煩糾結,今天我們就通過編程結合物理,去實現一個小程序,讓同學們看看我們的物理是不是可以提前到我們三年級就能學呀!
題:布朗運動
定義:布朗運動是指懸浮在液體或氣體中的微粒所做的永不停息的無規則運動。其因由英國植物學家布朗所發現而得名。作布朗運動的微粒的直徑一般為10-5~10-3釐米,這些小的微粒處於液體或氣體中時,由於液體分子的熱運動,微粒受到來自各個方向液體分子的碰撞,當受到不平衡的衝撞時而運動,由於這種不平衡的衝撞,微粒的運動不斷地改變方向而使微粒出現不規則的運動。每個小顆粒在液體中受周圍液體分子的碰撞頻率約為每秒鐘102次。布朗運動的劇烈程度隨著流體的溫度升高而增加。
同學們,看到這是不是感覺物理定義是不是太多了,一看就懵啦!但是我們的定義就是最前面的「布朗運動是指懸浮在液體或氣體中的微粒所做的永不停息的無規則運動「,而我們後面一大堆完全是解釋什麼是物理現象 - 布朗運動。
此時此刻,如果讓同學們背這麼複雜的定理顯然會很為難我們同學們,我們通過編程實現它的效果,再讓同學們背看看還難嗎!先看效果圖:
圖顯示我們的小球正在無規則的運動!代碼如下:
第一步:先打開我們的雲平臺 it.itchilds.com
點擊下面的更多積木
2.選擇畫筆工具。
選擇完之後就會出現很多關於畫筆的小功能模塊。
3.準備工作做完之後開始正式進入程序。
4.在我們事件中找到「當綠旗被點擊」模塊是告訴程序我們點擊右上角的小綠旗就啟動我們所寫的程序,將畫筆中的「全部清除」積木和「落筆」積木拿過來是告訴程序,當我們每次開始程序或者結束程序的時候,要將以前畫的圖進行清空。
5.在我們藍色積木中將運動抽屜裡面的移動10步拿過來放到重複執行裡面,是讓我們的小球不停地移動10步,不停地移動10步,此時畫出來的是一條線,而我們布朗運動是無規則,此時我們需要在移動十步前面增加他每次移動10步的方向。
默認是面向90的方向,點擊90的方向如下圖:
此時90的方向是指向右,也就是往右移動。
面向180方向是往下移動。
面向-90的方向是往左移動
面向0的方向是往上移動。
注意:我們要無規則運動是讓我們的小球往不同的方向去移動而不是單純的選擇一個方向。此時就用到了我們運算中的一個積木塊「在1和10之間取隨機數」。如下圖:
6.將我們的面向90的方向放到重複執行裡面(90默認是右),所以將在1和10之間取隨機數積木放到90裡面。
6.此時面向90方向已經成為面向在1和10之間取隨機數方向,意思是往0到10任意一個方向進行移動。
7.此時將1和10之間取隨機數將1和10分別改成-180和180,因為我們上面默認方向已經看到了180往下,-90往左,-165往左下,也就是-180和180之間取隨機數,如下圖
8.此時我們的程序已經寫完了,看效果圖。
9.此時我們的球正在往不同的方向進行移動,是不是沒有規律呀?現在記住什麼是布朗運動了嗎?就是無規則運動稱之為布朗運動,多記一點:懸浮在液體或氣體中的微粒所做的永不停息的無規則運動。
好啦!此時,同學們記住什麼是布朗運動了嗎?