شبیه‌سازی عددی ساده حرکت پرتابه با مقاومت هوایی درجه ۲

Abstract

حرکت پرتابه موضوعی اساسی در فیزیک مقدماتی است که اغلب با نادیده گرفتن مقاومت هوا ایده‌آل‌سازی می‌شود[1]. در این مطالعه، ما یک مدل عددی ساده با استفاده از پایتون و روش اویلر برای شبیه‌سازی مسیرهای پرتابه تحت مقاومت هوایی درجه۲ توسعه می‌دهیم. این رویکرد برای دانشجویان کارشناسی با دانش برنامه‌نویسی پایه قابل دسترس است. ما نتایج را با مورد ایده‌آل بدون مقاومت مقایسه می‌کنیم و کاهش قابل توجهی در برد و زمان پرواز را نشان می‌دهیم. برای سرعت اولیه ۵۰ متر بر ثانیه در زاویه ۴۵ درجه، برد از حدود ۲۵۵ متر به ۹۷ متر با ضریب درگ k=۰.۰۱ کاهش می‌یابد. این شبیه‌سازی ارزش آموزشی اضافه می‌کند با اجازه دادن به دانشجویان برای کاوش اثرات دنیای واقعی به صورت پارامتری، که می‌تواند به درگ خاص اشیاء در کارهای آینده گسترش یابد.