10 Project 1: Erste Schritte in PythonAnimationIn den Projekten werden sie nicht nur statische Objekte, sondern auch physikalischeProzesse darstellen, die eine Zeitkomponente haben. Wir brauchen also eineAnimation. Einer der groten Vorteile von VPython ist, dass das Erstellen vonAnimationen so einfach ist.Aufgabe: Erstellen Sie eine kleine Box nahe x = 5und bezeichnen sie dieseals movingBox. Dann f¨ugen Sie den folgenden Code ein und beobachten Sie, waspassiert:# Bewegen einer Box in einer geraden Liniewhile movingBox.pos.x rate(50)movingBox.pos.x += 0.05Stellen sie sicher, dass Sie die letzten beiden Zeilen einr¨ucken.Wenn der Code funktioniert, sollte die Box sich durch das Fenster bewegen undbei x = 5 stoppen. Der Code, der das erreicht, ist eine Schleife (sog. loop), welcheim Allgemeinen einen Codeblock meint, den der Computer wiederholt ausf¨uhrt.Einige Sprachen nutzen geschweifte Klammern, um zu kennzeichnen, welche Zeilendes Codes Teil der Schleife sind, aber in Python wird dies angedeutet durch eineEinr¨uckung. Diese bestimmte Art der Schleife hier beginnt mit dem Wort whilegefolgt von der Bedingung, die wahr sein muss so lange wie die Schleife andauert,gefolgt von einem Doppelpunkt. Diese Bedingung kann jegliche Vergleichsoperatorenbeinhalten , =, == ( und != , genauso wie die Boole’schen Operatorenand, or, und not.Die beiden einger¨uckten Zeilen selbst erfordern auch eine Erl¨auterung. DieErste (rate(50)) sagt dem Computer wie schnell er versuchen soll die Schleifeauszuf¨uhren – in diesem Fall 50 Mal pro Sekunde. Die n¨achste Zeile enth¨alt denOperator +=, welcher dem Computer sagt, dass er die Zahl rechts zu der Variablenlinks addieren soll. Der Befehl x += 42 ist komplett ¨aquivalent zu x = x + 42.(Gleicherma?en k¨onnen die Operationen -=, *=, und /= benutzen werden.)Aufgabe: Andern Sie den Parameter ¨ 50 in der Funktion rate zu einer anderenZahl und stellen Sie sicher, dass das den erwarteten E?ekt hat.Aufgabe: F¨ugen Sie eine oder zwei Zeilen zu ihrem Code hinzu, welcher die Bewegungder Box entlang einer Diagonalen bewirkt, anstatt direkt von links nachrechts zu wandern. Stellen sie sicher, dass sich die Box nicht zu weit in eine andereRichtung bewegt bevor die Bewegung stoppt.Aufgabe: F¨ugen Sie einen Code zu ihrem Programm hinzu, um eine kleine Kugel zuerzeugen, und dann bewegen sie diese Kugel mit einer gleichm¨a?igen Geschwindigkeiteinmal im Kreis in der xy-Ebene mit dem Ursprung als Zentrum der Drehbewegung.Project 1: Erste Schritte in Python 11Nutzen sie eine Variable mit dem Namen theta f¨ur die Winkel um den Kreis herumund setzen sie diese Variable zu Null, bevor ihre While-Schleife beginnt. NutzenSie ebenfalls eine Variable mit dem Namen r f¨ur den Kreisradius sowie x und yf¨ur seine kartesischen Koordinaten. Um x und y zu berechnen, k¨onnen Sie dietrigonometrischen Funktionen cos und sin benutzen, z.B. x = r * cos(theta).Passen sie auf, denn die trigonometrischen Funktionen gehen davon aus, dass dieWerte, die Sie hier ¨ubergeben in der Einheit Radiant angegeben wird. BehaltenSie das im Hinterkopf, wenn Sie entscheiden, um wieviel sich Theta ¨andern muss,w¨ahrend jeder Schleifeniteration und f¨ur die Bedingung, die sie in dem while Befehlbenutzen. 代做statische Objekt作业、代写Python实验作业、代做Python编程语言作业、代写physikaliF¨ur die eigentliche Bewegung der Kugel in dem Grafikfenster, nutzen sieeinen Befehl in der Form movingSphere.pos = vector(x, y, 0).Aufgabe: Schauen Sie in der Vpython Dokumentation nach, wie man eine Spuran ein Objekt anh¨angt (“”attach a trail“”), wenn es sich bewegt. (BenutzenSie den einfacheren Parameter make_trail und nicht die kompliziertere Funktionattach_trail .) H¨angen Sie eine Spure mit Punkten an ihre sich bewegende Kugel,benutzen Sie das Attribut interval, um die Punkte etwas weiter auseinander zubringen als voreingestellt.Aufgabe: : Erinnern Sie sich an die Funktion print? F¨ugen Sie einen entsprechendenCode ein, um eine passende Nachricht auszugeben, wenn jede ihrer Animationsschleifen(eine f¨ur die Box, eine f¨ur die Kugel) beendet ist.12 Project 1: Erste Schritte in PythonGraphenIn der Wissenschaft wollen wir oft ein Ph¨anom nicht im physikalischen Raum visualisieren,sondern in einer “Raum-Zeit” Dimension, wie Geschwindigkeit usw..W¨ahrend wir theoretisch ein 3D VPython canvas nutzen k¨onnten, um solch einenabstrakten Graphen zu erstellen, bietet VPython auch ein Objekt graph, der in derRegel besser geeignet ist, an.Als ein Beispiel wollen wir die x und y Position einer sich bewegenden Kugelals eine Funktion der Zeit in einem Graph darstellen. Es folgt der Code, der denGraphen einrichtet, wobei die beiden Datens¨atze in verschiedenen Farben gedrucktwerden:graph(width=400, height=250)xDots = gdots(color=color.green)yDots = gdots(color=color.magenta)Nach diesem Codeblock k¨onnen Sie einen Punkt zu dem Graphen hinzuf¨ugen, indemsie folgende Zeile hinzuf¨ugen:xDots.plot(t,x)und in gleicher Weise mit yDots verfahren.Aufgabe: F¨ugen Sie den Code, um einen Graphen zu erstellen vor dem bereits existierendenCode, der die Kugel in einem Kreis bewegt, ein. Des Weiteren f¨ugen Siein diesen bereits existierenden Code eine Variable t ein, welche die Zeit repr¨asentiert.Initialisieren Sie die Variable t gleich Null und erh¨ohen Sie den Wert dieser Variablenbei jeder Schleifeniteration um 1. Zus¨atzlich f¨ugen Sie in der While-Schleifedie Zeilen ein, die die (t, x) und (t, y) Paare in gr¨un und Magenta drucken. F¨uhrenSie das Programm aus, um sicher zu gehen, dass alles funktioniert.Aufgabe: Schauen Sie in der Vpython Dokumentation nach den anderen Attributenf¨ur das Objekt Graph. Legen Sie dann die Hintergrundfarbe zu wei? fest,benennen Sie die beiden Achsen passend und geben Sie dem Graph einen Titel.Achten Sie auf die M¨oglichkeit, wie ein Wertebereich, den der Graph anzeigen soll,festgelegt werden kann – lassen Sie ihn aber in ihrem aktuellen Graph unspezifiziert,was einer automatischen Anpassung des Wertebereiches entspricht.Project 1: Erste Schritte in Python 13AbschlussBevor Sie dieses Projekt einreichen, sehen Sie bitte nochmal ihr eigenes Programmkritisch durch und stellen Sie sicher, dass es gut strukturiert und einfach zu lesen ist.Der Code sollte in logische Gruppen eingeteilt und mit hilfreichen Kommentarenversehen sein. Lassen Sie ihr Programm noch einmal laufen, um zu kontrollieren, obauch alles funktioniert und laden sie anschlie end ihre L¨osung als Datei im Format.ipynb auf ILIAS in den vorgesehenen Ordner des Projekts 1 hoch.14 Project 1: Erste Schritte in Python转自：http://www.7daixie.com/2019042113070598.html
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