TP - Physique-Chimie - Meilleur portée d'un projectile selon différents angles de lancer.py

TP - Physique-Chimie - Meilleur portée d'un projectile selon différents angles de lancer.py

import numpy as np
import matplotlib.pylab as plt
from pprint import pprint

print("")
print("*****************************")
print("* Mouvement d'un projectile *")
print("*****************************")
print("")

portees = []

for angle in range(90):
    ### Données
    h = 2.2  # Altitude initiale de la boule (m)
    v0 = 10  # Norme de la vitesse initiale (m/s)
    m = 4.00  # Masse du système (kg)
    g = 9.81  # Norme du champ de pesanteur (N/kg)
    Np = 100000  # Nombre de pas maximal de calcul
    Dt = 1e-2  # Pas de temps (s)

    #######################################
    ### Données à modifier (question 2) ###
    #######################################
    # angle=90	# Angle de lancer au-dessus de l'horizontale (°)
    k = 0.1  # Coefficient de frottement k (N.s/m)
    Tx = -10  # Force du vent Tx (N)

    ### Initialisation
    ### Création de tableaux remplis de zéros
    t = np.zeros(Np + 1)
    x = np.zeros(Np + 1)
    y = np.zeros(Np + 1)
    vx = np.zeros(Np + 1)
    vy = np.zeros(Np + 1)
    ### Position initiale de la boule
    x[0] = 0
    y[0] = h
    ### Coordonnées du vecteur vitesse initiale
    vx[0] = v0 * np.cos(angle / 180 * np.pi)
    vy[0] = v0 * np.sin(angle / 180 * np.pi)
    ### Pas de calcul
    p = 0

    ### Boucle de calcul du mouvement
    while y[p] >= 0:
        # Calcul de la date
        t[p + 1] = t[p] + Dt
        ########################################
        ### À compléter : question 1a puis 2 ###
        ########################################
        ### Coordonnées de la somme des forces
        Fx = k * Tx
        Fy = -m * g
        ### Coordonnées de la variation du vecteur vitesse
        Dvx = Dt / m * Fx
        Dvy = Dt / m * Fy
        ### Coordonnées du vecteur vitesse à l'instant t+Dt
        vx[p + 1] = vx[p] + Dvx
        vy[p + 1] = vy[p] + Dvy

        ### Ne pas modifier :
        ### Coordonnées de la position à l'instant t+Dt
        x[p + 1] = x[p] + vx[p] * Dt
        y[p + 1] = y[p] + vy[p] * Dt
        ### Avancement du pas de calcul
        p += 1

    ##################################
    #### À modifier : question 1b ####
    ### Détermination de la portée ###
    ##################################
    portee = x[p - 1]

    ### Affichage des données et de la portée
    # print("Données :")
    # print("- masse du système m =",m,"kg")
    # print("- hauteur de lancer h =",h,"m")
    # print("- norme de la vitesse initiale v0 =",v0,"m/s")
    # print("- angle de tir",angle,"°")
    # print("- coefficient de frottement k =",k,"N.s/m")
    # print("- force due au vent horizontal Tx =",Tx," N")
    # print("Portée du tir :",portee,"m")
    # print("")
    portees.append((portee, angle))

    # ### Tracé de la trajectoire du système
    # plt.plot(x[0:p],y[0:p],'-',lw=2)
    # plt.xlabel("x (en m)")
    # plt.ylabel("y (en m)")
    # plt.title("Trajectoire du système")
    # plt.grid(True)
    # plt.tight_layout()
    # plt.show()
pprint(portees)
meilleur_portée = max(portees, key=lambda x: x[0])
print(f"Meilleur portée : {round(meilleur_portée[0],2)}, meilleur angle : {meilleur_portée[1]}°")