Math mod 1

lab_1_extratask1.py

@@ -0,0 +1,30 @@
+import numpy as np
+from scipy.integrate import odeint
+import matplotlib.pyplot as plt
+
+r_0 = 384400000 # высота, м
+v_0 = 1
+
+R_earth = 6378.1 * 10**3 # радиус Земли, м
+M_earth = 5.974 * 10**24 # масса Земли, кг
+G = 6.67 * 10**(-11)
+
+r = np.arange(0, r_0 - R_earth, 500)
+
+def speed_function(v, r):
+    print(r)
+    dvdr = (G*M_earth)/(v*(r_0 - r)**2)
+    return dvdr
+
+v_r = odeint(speed_function, v_0, r)
+
+plt.plot(r_0 - r, v_r[:,0], label="скорость")
+plt.xlabel("Высота над Землёй, м")
+plt.ylabel("Скорость, м/с")
+plt.title("Закон изменения скорости")
+plt.xlim(r_0, -R_earth)
+plt.legend()
+
+plt.savefig("lab_extratask1.png")
+
+print("Скорость столкновения метеорита на Землю равна:", round(v_r[-1,0]), "м/с.")

lab_1_extratask2.py

@@ -0,0 +1,27 @@
+import numpy as np
+from scipy.integrate import odeint
+import matplotlib.pyplot as plt
+
+S_0 = 1600
+E_0 = 1360
+k = 250 * 10**(-6)
+
+t = np.arange(0, 24, 0.01)
+
+
+def func_victoria_rega(S, t):
+    if t >= 6 and t <= 18:
+        dsdt = k * E_0*np.cos((12-t)*np.pi/12)*np.sqrt((S/10**4)**3/np.pi)*10**4
+    else:
+        dsdt = 0
+    return dsdt
+
+S_t = odeint(func_victoria_rega, S_0, t)
+
+plt.plot(t, S_t, label="Площадь")
+plt.xlabel("Время, часы")
+plt.ylabel("Функция площади, см^2")
+plt.title("Закон изменения площади")
+plt.legend()
+
+plt.savefig("lab_extratask2.png")

lab_1_extratask3.py

@@ -0,0 +1,46 @@
+import numpy as np
+from scipy.integrate import odeint
+import matplotlib.pyplot as plt
+
+G = 6.67 * 10**(-11)
+M_son = 1.989 * 10**30
+L_son = 3.827 * 10**26
+R = 6400 * 10**3
+q = 147 * 10**9
+v_q = 30.4 * 10**3
+
+e = (v_q**2 * q)/(G*M_son) - 1
+p = q *(1+e)
+a = q / (1-e)
+T = np.sqrt((4*np.pi**2 * a**3)/(G*M_son))
+
+t = np.arange(0, T, 1000)
+
+def enrgy_func(z, t):
+    phi, E = z
+
+    r = p / (1 + e*np.cos(phi))
+
+    dphi_dt = np.sqrt(G*M_son*p) / r**2
+
+    dE_dt = (L_son * R**2)/(4*r**2)
+
+    return dphi_dt, dE_dt
+
+phi_0 = 0
+E_0 = 0
+z_0 = phi_0, E_0
+
+E_t = odeint(enrgy_func, z_0, t)
+
+plt.plot(t/3600, E_t[:,1], label="Энергия")
+plt.xlabel("Время, часы")
+plt.ylabel("Энергия, Дж")
+plt.title("Закон изменения энергии")
+plt.legend()
+
+plt.savefig("lab_extratask3.png")
+
+E_sum = round(E_t[-1,-1] / 10**25, 2) * 10**25
+
+print("Энергия, которую планета получила за лдин оборот равна:", E_sum, "Дж")

lab_1_task1.py

@@ -0,0 +1,30 @@
+import numpy as np
+from scipy.integrate import odeint
+import matplotlib.pyplot as plt
+
+n_0 = 10
+m = 10
+k = 10**(-6)
+t = np.arange(0, 3/k, 100)
+
+print("Закон увеличения бактерий: v = k * n,\nгде v - скорость, n - кол-во бактерий в моменте, k - коэфицент пропорциональности.")
+print()
+
+def bacterium_function(n, t):
+    dndt = k * n
+    return dndt
+
+n_t = odeint(bacterium_function, n_0, t)
+
+for i in range(len(n_t)):
+    if round(n_t[i,0], 1) == m * n_0:
+        print(f"Время, спустя которое бактерий станет в {m} раз больше", t[i])
+        break
+
+plt.plot(t, n_t[:,0], label="Размножение бактерий")
+plt.xlabel("Время увеличения, секунды")
+plt.ylabel("Функция увеличения")
+plt.title("Закон увеличения")
+plt.legend()
+
+plt.savefig("lab_task1.png")

lab_1_task2.py

@@ -0,0 +1,31 @@
+import numpy as np
+from scipy.integrate import odeint
+import matplotlib.pyplot as plt
+
+n_0 = 1000
+k = 0.08
+t = np.arange(0, 10, 0.01)
+summa = 0
+
+print("Закон изменения инвестиций: v = 0.08 * n,\nгде v - скорость, n - инвестируемые в данный момент времени средства, k - коэфицент пропорциональности.")
+print()
+
+def investment_function(n, t):
+    dndt = -(k * n * t)
+    return dndt
+
+for i in range(0, 5):
+    summa += n_0 * (1-k)**i
+
+print("Объём инвестиций за 4 года:", round(summa))
+
+
+n_t = odeint(investment_function, n_0, t)
+
+plt.plot(t, n_t[:,0], label="Инвестиции")
+plt.xlabel("Время уменьшения, дни")
+plt.ylabel("Функция уменьшения")
+plt.title("Закон уменьшения")
+plt.legend()
+
+plt.savefig("lab_task2.png")

lab_1_task3.py

@@ -0,0 +1,25 @@
+import numpy as np
+from scipy.integrate import odeint
+import matplotlib.pyplot as plt
+
+m = 3
+a_0 = 10
+v_0 = 0
+gamma = 0.2
+t = np.linspace(0, 7, 10000)
+
+def boost_function(v, t):
+    dvdt = a_0 - (gamma/m) * v**2
+    return dvdt
+
+v_t = odeint(boost_function, v_0, t)
+
+plt.plot(t, v_t[:,0], label="скорость")
+plt.xlabel("Время, секунды")
+plt.ylabel("Функция скорости")
+plt.title("Закон изменения скорости")
+plt.legend()
+
+plt.savefig("lab_task3.png")
+
+

lec_1.py

@@ -0,0 +1,22 @@
+import numpy as np
+from scipy.integrate import odeint
+import matplotlib.pyplot as plt
+
+t = np.arange(0, 10**6, 100)
+
+def radio_function(m, t):
+    dmdt = - k * m
+    return dmdt
+
+m_0 = 10
+k = 1.61 * 10**(-6)
+
+m_t = odeint(radio_function, m_0, t)
+
+plt.plot(t, m_t[:,0], label="Расппад Висмута 210")
+plt.xlabel("Период распада, секунды")
+plt.ylabel("Функция распада")
+plt.title("Радиоактивный распад")
+plt.legend()
+
+plt.savefig("lec_1.png")