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| import numpy as np | |
| import matplotlib.pyplot as plt | |
| import math | |
| import os | |
| def inelastica(ma,va1,mb,vb1): | |
| ''' | |
| +-----------------------------------------------+ | |
| Explicação das Variáveis | |
| +-----------------------------------------------+ | |
| ma -> Massa do corpo A. | |
| va1 -> Velocidade do corpo A antes da colisao. | |
| ea1 -> Energia do corpo A antes da colisao. | |
| mb -> Massa do copo B. | |
| vb1 -> Velocidade do corpo B antes da colisão. | |
| eb1 -> Energia do corpo B antes da colisao. | |
| vf -> Velocidade final, apos a colisao | |
| mf -> Massa final, apos a colisao | |
| ef -> Energia final, apos a colisao | |
| +-----------------------------------------------+ | |
| ''' | |
| print('====== Simulacao de colisao inelastica =====') | |
| vf = (ma * va1 + mb * vb1)/(ma + mb) | |
| ea1 = abs(va1 * ma) | |
| eb1 = abs(vb1 * mb) | |
| mf = ma + mb | |
| ef = abs(vf * mf) | |
| print("Velocidade Inicial: ") | |
| print("A = ", va1) | |
| print("B = ", vb1) | |
| print("Velocidade final: ") | |
| print("(AB) = ", vf) | |
| print("") | |
| print("Energia Inicial: ") | |
| print("A = ", ea1) | |
| print("B = ", eb1) | |
| print("Energia Final: " ) | |
| print("AB = ", ef) | |
| """===========""" | |
| """ Grafico 3 """ | |
| """===========""" | |
| plt.subplot(2,2,3) | |
| XA = [0] | |
| YA = [va1] | |
| XB = [1] | |
| YB = [vb1] | |
| XC = [2] | |
| YC = [vf] | |
| """ Encontra o valor MAX e o valor MIN """ | |
| vmin = min(0,va1,vb1,vf) | |
| vmax = max(0,va1,vb1,vf) | |
| """ Desenha o Grafico """ | |
| plt.bar(XA, YA, facecolor='#9999ff', edgecolor='white') | |
| plt.bar(XB, YB, facecolor='#ff9999', edgecolor='white') | |
| plt.bar(XC, YC, facecolor='#FF9933', edgecolor='white') | |
| """ Adiciona as informacoes """ | |
| """ Valores """ | |
| plt.text(0.4, va1 - 0.15 - max((-vmin),vmax)*0.10 if va1 < 0 else va1 + 0.1, '%.2f m/s' % va1, ha='center', va='bottom') | |
| plt.text(1.4, vb1 - 0.15 - max((-vmin),vmax)*0.10 if vb1 < 0 else vb1 + 0.1, '%.2f m/s' % vb1, ha='center', va='bottom') | |
| plt.text(2.4, vf - 0.15 - max((-vmin),vmax)*0.10 if vf < 0 else vf + 0.1, '%.2f m/s' % vf, ha='center', va='bottom') | |
| """ Nomes """ | |
| plt.text(0.4, 0 if va1 <= 0 else (- vmax * 0.02), 'V0 de A', ha='center', va='bottom' if va1 < 0 else 'top') | |
| plt.text(1.4, 0 if vb1 <= 0 else (- vmax * 0.02), 'V0 de B', ha='center', va='bottom' if vb1 < 0 else 'top') | |
| plt.text(2.4, 0 if vf <= 0 else (- vmax * 0.02), 'Vf de (AB)', ha='center', va='bottom' if vf < 0 else 'top') | |
| """ Define a dimensao da 'folha' """ | |
| if vmin < 0: | |
| if (va1 < 0) & (vb1 < 0) & (vf < 0): #Todas as velocidades negativas | |
| plt.ylim(vmin+(vmin * 0.20), -vmin * 0.16) | |
| else: | |
| plt.ylim(vmin-(vmax * 0.25), vmax * 1.3) | |
| else: | |
| plt.ylim(vmin-(vmax * 0.12), vmax * 1.16) | |
| plt.xlim(-0.25, 3.05) | |
| """ Remove o eixo X """ | |
| plt.xticks(()) | |
| """===========""" | |
| """ Grafico 4 """ | |
| """===========""" | |
| plt.subplot(2,2,4) | |
| XA = [0] | |
| YA = [ea1] | |
| XB = [1] | |
| YB = [eb1] | |
| XC = [2] | |
| YC = [ef] | |
| """ Encontra o valor MAX e o valor MIN """ | |
| vmin = min(0,ea1,eb1,ef) | |
| vmax = max(0,ea1,eb1,ef) | |
| """ Desenha o Grafico """ | |
| plt.bar(XA, YA, facecolor='#99ff66', edgecolor='white') | |
| plt.bar(XB, YB, facecolor='#FFFF66', edgecolor='white') | |
| plt.bar(XC, YC, facecolor='#CC6699', edgecolor='white') | |
| """ Adiciona as informacoes """ | |
| """ Valores """ | |
| plt.text(0.4, ea1 + 0.1, '%.2f J' % ea1, ha='center', va='bottom') | |
| plt.text(1.4, eb1 + 0.1, '%.2f J' % eb1, ha='center', va='bottom') | |
| plt.text(2.4, ef + 0.1, '%.2f J' % ef, ha='center', va='bottom') | |
| """ Nomes """ | |
| plt.text(0.4, (- vmax * 0.02), 'Ec0 de A', ha='center', va='top') | |
| plt.text(1.4, (- vmax * 0.02), 'Ec0 de B', ha='center', va='top') | |
| plt.text(2.4, (- vmax * 0.02), 'EcF de (AB)', ha='center', va='top') | |
| """ Define a dimensao da 'folha' """ | |
| plt.ylim(vmin-(vmax * 0.12), vmax * 1.16) | |
| plt.xlim(-0.25, 3.05) | |
| """ Remove o eixo X """ | |
| plt.xticks(()) | |
| def elastica(ma,va1,mb,vb1): | |
| ''' | |
| +-----------------------------------------------+ | |
| Explicação das Variáveis | |
| +-----------------------------------------------+ | |
| ma -> Massa do corpo A. | |
| va1 -> Velocidade do corpo A antes da colisao. | |
| va2 -> Velocidade do corpo A depois da colisao. | |
| ea1 -> Energia do corpo A antes da colisao. | |
| ea2 -> Energia do compo A depois da colisao. | |
| mb -> Massa do copo B. | |
| vb1 -> Velocidade do corpo B antes da colisão. | |
| vb2 -> Velocidade do corpo B depois da colisao. | |
| eb1 -> Energia do corpo B antes da colisao. | |
| eb2 -> Energia do corpo B depois da colisao. | |
| +-----------------------------------------------+ | |
| ''' | |
| """ Fonte: http://www.infoescola.com/fisica/colisao-elastica/ """ | |
| va2 = (ma - mb)/(ma + mb) * va1 + (2*mb / (ma+mb)) * vb1 | |
| vb2 = (ma - mb)/(ma + mb) * vb1 + (2*ma / (ma+mb)) * va1 | |
| ea1 = abs(ma*va1) | |
| ea2 = abs(ma*va2) | |
| eb1 = abs(mb*vb1) | |
| eb2 = abs(mb*vb2) | |
| print('====== Simulacao de colisao elastica =====') | |
| print("Velocidade inicial:") | |
| print("A =", va1) | |
| print("B =", vb1) | |
| print("Velocidade final:") | |
| print("A =", va2) | |
| print("B =", vb2) | |
| print("") | |
| print("Evergia inicial:") | |
| print("A =", ea1 ) | |
| print("B =", eb1) | |
| print("Energia final:") | |
| print("A =", ea2) | |
| print("B =", eb2) | |
| print("") | |
| """===========""" | |
| """ Grafico 1 """ | |
| """===========""" | |
| plt.subplot(2,2,1) | |
| XA = [0,1] | |
| YA = [va1, va2] | |
| XB = [2,3] | |
| YB = [vb1, vb2] | |
| """ Encontra o valor MAX e o valor MIN """ | |
| vmin = min(0,va1,va2,vb1,vb2) | |
| vmax = max(0,va1,va2,vb1,vb2) | |
| """ Desenha o Grafico """ | |
| plt.bar(XA, YA, facecolor='#9999ff', edgecolor='white') | |
| plt.bar(XB, YB, facecolor='#ff9999', edgecolor='white') | |
| """ Adiciona as informacoes """ | |
| """ Valores """ | |
| plt.text(0.4, va1 - 0.15 - max((-vmin),vmax)*0.10 if va1 < 0 else va1 + 0.1, '%.2f m/s' % va1, ha='center', va='bottom') | |
| plt.text(1.4, va2 - 0.15 - max((-vmin),vmax)*0.10 if va2 < 0 else va2 + 0.1, '%.2f m/s' % va2, ha='center', va='bottom') | |
| plt.text(2.4, vb1 - 0.15 - max((-vmin),vmax)*0.10 if vb1 < 0 else vb1 + 0.1, '%.2f m/s' % vb1, ha='center', va='bottom') | |
| plt.text(3.4, vb2 - 0.15 - max((-vmin),vmax)*0.10 if vb2 < 0 else vb2 + 0.1, '%.2f m/s' % vb2, ha='center', va='bottom') | |
| """ Nomes """ | |
| plt.text(0.4, 0 if va1 <=0 else (- vmax * 0.02), 'V0 de A', ha='center', va='bottom' if va1 < 0 else 'top') | |
| plt.text(1.4, 0 if va2 <=0 else (- vmax * 0.02), 'Vf de A', ha='center', va='bottom' if va2 < 0 else 'top') | |
| plt.text(2.4, 0 if vb1 <=0 else (- vmax * 0.02), 'V0 de B', ha='center', va='bottom' if vb1 < 0 else 'top') | |
| plt.text(3.4, 0 if vb2 <=0 else (- vmax * 0.02), 'Vf de B', ha='center', va='bottom' if vb2 < 0 else 'top') | |
| """ Define a dimensao da 'folha' """ | |
| if vmin < 0: | |
| if (va1 < 0) & (va2 < 0) & (vb1 < 0) & (vb2 < 0): | |
| plt.ylim(vmin+(vmin * 0.20), -vmin * 0.16) # Se todos os valores forem negativos | |
| else: | |
| plt.ylim(vmin-(vmax * 0.25), vmax * 1.3) # Se existir valores negativos | |
| else: | |
| plt.ylim(vmin-(vmax * 0.12), vmax * 1.16) # Se todos os valores forem positivos | |
| plt.xlim(-0.25, 4.05) | |
| """ Remove o eixo X""" | |
| plt.xticks(()) | |
| """===========""" | |
| """ Grafico 2 """ | |
| """===========""" | |
| plt.subplot(2,2,2) | |
| XA = [0,1] | |
| YA = [ea1, ea2] | |
| XB = [2,3] | |
| YB = [eb1, eb2] | |
| """ Encontra o valor MAX e o valor MIN """ | |
| vmin = min(0,ea1,ea2,eb1,eb2) | |
| vmax = max(0,ea1,ea2,eb1,eb2) | |
| """ Desenha o Grafico """ | |
| plt.bar(XA, YA, facecolor='#99ff66', edgecolor='white') | |
| plt.bar(XB, YB, facecolor='#FFFF66', edgecolor='white') | |
| """ Adiciona as informacoes """ | |
| plt.text(0.4, ea1 + 0.1, '%.2f J' % ea1, ha='center', va='bottom') | |
| plt.text(1.4, ea2 + 0.1, '%.2f J' % ea2, ha='center',va='bottom') | |
| plt.text(2.4, eb1 + 0.1, '%.2f J' % eb1, ha='center', va='bottom') | |
| plt.text(3.4, eb2 + 0.1, '%.2f J' % eb2, ha='center', va='bottom') | |
| plt.text(0.4, (- vmax * 0.02), 'Ec0 de A', ha='center', va='top') | |
| plt.text(1.4, (- vmax * 0.02), 'Ecf de A', ha='center', va='top') | |
| plt.text(2.4, (- vmax * 0.02), 'Ec0 de B', ha='center', va='top') | |
| plt.text(3.4, (- vmax * 0.02), 'Ecf de B', ha='center', va='top') | |
| """ Define a dimensao da 'folha' """ | |
| plt.ylim(vmin-(vmax * 0.12), vmax * 1.16) | |
| plt.xlim(-0.25, 4.05) | |
| """ Remove o eixo X """ | |
| plt.xticks(()) | |
| def main(): | |
| ma = float(input("Informe a massa do corpo A: ")) | |
| va = float(input("Informe a velocidade do corpo A: ")) | |
| mb = float(input("Informe a massa do corpo B: ")) | |
| vb = float(input("Informe a velocidade do corpo B: ")) | |
| elastica(ma,va,mb,vb) | |
| inelastica(ma,va,mb,vb) | |
| plt.show() | |
| if __name__ == '__main__': | |
| main() |
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