Python编程与3D物理学仿真 视频版

第1 章　Python 3D 物理学基础............ 1

1.1　入门实例.......................................... 1

1.1.1　命令行输入.......... 1

1.1.2　程序文件输入................... 2

1.2　3D 模型的创建 .................. 3

1.2.1　3D 坐标系......................... 3

1.2.2　球体模型....................... 3

1.2.3　长方体模型............ 4

1.2.4　圆柱体模型................... 6

1.2.5　螺旋体（弹簧）模型............. 7

1.2.6　箭头模型................. 9

1.3　位置的移动..................... 9

1.3.1　直接修改位置属性................ 9

1.3.2　引入速度概念修改位置属性....... 10

1.4　3D 动画的实现——物体位置的连续改变 ....... 11

1.4.1　3D 动画的构成............... 11

1.4.2　rate() 函数的作用................ 13

1.5　匀速直线运动程序实例......................... 14

第2 章运动的描述............. 21

2.1　位置与参考系实例............. 21

2.2　位移- 时间关系实例 ................... 24

2.3　速度的概念——追及问题实例........... 29

2.4　加速度的概念实例....................... 33

第3 章　匀变速直线运动的研究...................... 38

3.1　初速度为零的匀变速直线运动实例................. 38

3.2　加速度为负的匀变速直线运动实例................... 43

3.3　多阶段匀变速直线运动实例............. 48

3.4　自由落体运动实例................... 53

3.5　竖直上抛运动实例.......................... 59

第4 章　相互作用——力................ 64

4.1　弹簧与胡克定律实例............ 64

4.2　动摩擦力与静摩擦力实例................. 69

4.3　力的合成实例............................... 74

4.4　重力沿斜面的分解实例......................... 75

4.5　力的平行四边形分解实例............. 81

第5 章　运动和力的关系.......................... 84

5.1　直线运动加速度与力、质量关系实例.......... 84

5.2　考虑摩擦力的斜面运动实例.......... 92

5.3　伽利略斜面运动实例............ 99

第6 章　抛体运动........... 108

6.1　外力方向和初始速度方向垂直的曲线运动实例...... 108

6.2　平抛运动实例......................... 113

6.3　一般抛体运动实例.................. 119

第7 章　圆周运动............. 127

7.1　基于三角函数的圆周运动仿真实例........... 127

7.2　圆周运动的向心加速度实例.................. 130

7.3　圆周运动的向心力及其分解实例............... 134

7.4　圆周运动、向心运动与离心运动实例.......... 141

7.5　圆锥摆实例................... 146

第8 章　万有引力及宇宙航行............. 152

8.1　地球及卫星物体间万有定律实例............ 152

8.2　地球近地卫星椭圆轨道实例........... 155

8.3　地球近地卫星轨道周期及半长轴的计算实例............... 160

8.4　地球近地卫星变轨实例....... 163

8.5　相对论长度收缩效应实例................ 167

第9 章　机械能守恒定律........... 171

9.1　功与动能实例.................. 171

9.2　斜面运动重力做功与重力势能实例........ 176

9.3　弹簧弹力势能实例........... 182

9.4　单摆运动机械能守恒实例................ 188

第10 章　动量守恒定律............... 195

10.1　动量概念与动量定理实例............. 195

10.2　两球对心碰撞实例................ 200

10.3　单摆弹性碰撞实例................ 206