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2019/11/04 12:12

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manako__

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@@ -148,7 +148,7 @@
 g = 9.8 #重力加速度                           m/sec^2
 M0 = 0.12 # ロケットの質量（水抜き）          kg
 ```
-リストxiの中には要素が１０個あるのでjを0から10まで増やしながら対応する_v[-1]とsum(_v)を返してもらうコードを書きました。
+追記(訂正）　リストxiの中には要素が１０個あるのでjを0から10まで増やしながら対応する_v[-1]とsum(_v)を返してもらうコードを書きました。これをどうにかしたいと思っています。
 ```
 j = 0
 dj = 1
@@ -160,14 +160,14 @@
 _u=[]
-while j <= 9 : #jを定義したい
+while j <= 9 :
   t = 0
   v = 0
   x = _xi[j]#xの初期値 これを変えていきたい。
   dt = 0.000001
-  while x <= 0.60: #境界面がL以下の位置にあるとき
+  while x <= 0.60: #境界面がL以下の位置にあるとき　これを超えると水が完全に切れたことに
     #ルンゲクッタで時間tでの水の座標を求める。
     k1 = dxdt(x)*dt;
@@ -205,7 +205,7 @@
-    Hi = sum(_vi)*dt + (_vi[-1])**2/2/gm #最高到達点を求める式
+    Hi = sum(_vi)*dt + (_vi[-1])**2/2/g #最高到達点を求める式
 _Hi.append(Hi)
@@ -242,7 +242,12 @@
 ### 補足情報（FW/ツールのバージョンなど）
 問題はペットボトルロケットの水の量に対する最高到達点を求めようというものです。
+ペットボトルロケットを真上に発射すると水が入っている状態ではルンゲクッタで速度を求めることが出来ますが、水がなくなるとその時の速度を初速度とする投げ上げ運動に変わります。
+最高到達点は、水が切れた時の速度と到達点が分かれば求めることが出来ます。
+つまり、最初の座標ｘを変えながら速度と到達点を返してくれるコードを書くことを目的としています。
-この問題に至るまでに時間と速度の関係等を求める問題があったのですが（水の量は固定されていた）、この問題は時間は関係なく今度は初期値を変える必要があり頭が混乱しています。
+この問題に至るまでに時間と速度の関係等を求める問題があったのですが（水の量は固定されていた）、この問題は時間は関係なく今度は初期値（最初にどれくらい水が入っているのか）を変える必要があり頭が混乱しています。
 力技で自分で水の量を毎回変えながら最高到達点を求めてグラフを描くことには成功したのですが...
 ヒントをいただけたら幸いです。よろしくお願いいたします。

コード中に出てくる文字の意味を追記しました。

2019/11/04 12:12

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manako__

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@@ -114,10 +114,42 @@
 i += di;
-while以降右にずれていないのですが実際上はwhileの下はずれています。
-追記　リストxiには１０個の要素があるのでその要素を1つずつ取り出すべくjを導入して各jに対して_v[-1]とmax(_v)を配列に追加するコードを作成してみましたがずっと実行したまま進みません...
+```
+```
+import math
+import numpy as np
+import matplotlib.pyplot as plt
+```
+文字の意味です。
+```
+pi = math.pi
+S1 = pi*(0.08/2)**2  #ペットボトルの断面積     m^2
+S2 = pi*(0.02/2)**2 #噴出口の断面積          m^2
+SS = (0.02/ 0.08)**2 # 断面積の比　S1/S2
+L = 0.60 #　ペットボトルの長さ                m
+rho = 1000.0 #　水の密度                      kg/m^3
+atm = 101325 #                                atm →　N/m^3
+P0 = 4.0*atm #　ペットボトル内部の圧力        N/m^2
+PA = 1.0*atm #　大気圧                        N/m^2
+X0 = 0.48 #　水と空気の境界面　水の量         m
+gm = 7/5 #　Cp/Cv 気体の比熱比
+dt = 0.000001 #時間幅                         sec
+g = 9.8 #重力加速度                           m/sec^2
+M0 = 0.12 # ロケットの質量（水抜き）          kg
+```
+リストxiの中には要素が１０個あるのでjを0から10まで増やしながら対応する_v[-1]とsum(_v)を返してもらうコードを書きました。
+```
 j = 0
 dj = 1

書式の改善

2019/11/04 11:59

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manako__

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@@ -25,8 +25,7 @@
 _water = []
 while i <= 0.55 :
-  water = S1 * rho * (0.60 - i )
+　water = S1 * rho * (0.60 - i )
   _water.append(water)
@@ -61,7 +60,7 @@
 ```
 以下のコードではiに対するviが知るためのコードなのですが、実行してもリストに値が返ってきません。
 ```
-```
 _water = []
 while i <= 0.55:
@@ -114,11 +113,11 @@
 i += di;
-```
 while以降右にずれていないのですが実際上はwhileの下はずれています。
 追記　リストxiには１０個の要素があるのでその要素を1つずつ取り出すべくjを導入して各jに対して_v[-1]とmax(_v)を配列に追加するコードを作成してみましたがずっと実行したまま進みません...
-```ここに言語を入力
 j = 0
 dj = 1
@@ -148,10 +147,10 @@
     u = math.sqrt((2/rho)*(P0*((i/x)**gm) - PA)); # m/s
     #ルンゲクッタで速度を求める。
-    k1v = dvdti(x)*dt;
+    k1v = dvdt(x)*dt;
-    k2v = dvdti((x+k1v/2.0))*dt;
+    k2v = dvdt((x+k1v/2.0))*dt;
-    k3v = dvdti((x +k2v/2.0))*dt;
+    k3v = dvdt((x +k2v/2.0))*dt;
-    k4v = dvdti((x +k3v))*dt;
+    k4v = dvdt((x +k3v))*dt;
     kv = (k1v + 2.0*(k2v + k3v) *k4v)/6.0;
     vf = _v[-1]　#最終速度
@@ -164,7 +163,7 @@
     _u.append(u)
     _v.append(v)
     _vf.append(vf)
-     _vsum.append(vsum)
+    _vsum.append(vsum)
@@ -180,8 +179,20 @@
 j += dj;
 ```
+こういうエラーが出てきてしまいます。
+```ここに言語を入力
+IndexErrorTraceback (most recent call last)
+<ipython-input-17-14b49cbf9f76> in <module>()
+     35     kv = (k1v + 2.0*(k2v + k3v) *k4v)/6.0;
+     36
+---> 37     vf = _v[-1] #最終速度
+     38     vsum = sum(_v) #vの和
+     39
+IndexError: list index out of range
+```
 ### 試したこと

viはvに変更しましたがコードをコピーしてここに張り付けるとwhile文があってもずれてくれないのでご了承ください。新しいコードを作成しました

2019/11/04 11:30

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manako__

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@@ -54,7 +54,7 @@
 ``````ここに言語を入力
 #dv/dtを計算して返す関数
-def dvdti(x):
+def dvdt(x):
   u_square = (2.0/rho)*(P0*((X0/x)**gm) - PA)
   result = (rho*S2*u_square)/(M0 + rho*(L-x)*S1) - g
   return result
@@ -63,12 +63,11 @@
 ```
 ```
 _water = []
-#_Hi = []
 while i <= 0.55:
   t = 0
-  #v = 0
+  v = 0
-  vi = 0
   x = i #xの初期値
   dt = 0.000001
   di = 0.05
@@ -78,7 +77,7 @@
   _t=[]
   _x=[]
-  _vi=[]
+  _v=[]
   _u=[]
   while x <= 0.60: #境界面が0.60以下の位置にあるとき
@@ -105,24 +104,86 @@
     _t.append(t)
     _x.append(x)
     _u.append(u)
-    _vi.append(vi)
+    _v.append(v)
     t += dt;
     x += k;
-    vi += kv;
+    v += kv;
-    #Hi = sum(_vi)*dt + (_vi[-1])**2/2/gm #いずれは最高到達点を求めたいです。そのための数式。
-#_Hi.append(Hi)
 i += di;
 ```
 while以降右にずれていないのですが実際上はwhileの下はずれています。
+追記　リストxiには１０個の要素があるのでその要素を1つずつ取り出すべくjを導入して各jに対して_v[-1]とmax(_v)を配列に追加するコードを作成してみましたがずっと実行したまま進みません...
+```ここに言語を入力
+j = 0
+dj = 1
+_t=[]
+_x=[]
+_vf=[]
+_vsum = []
+_u=[]
+while j <= 9 : #jを定義したい
+  t = 0
+  v = 0
+  x = _xi[j]#xの初期値 これを変えていきたい。
+  dt = 0.000001
+  while x <= 0.60: #境界面がL以下の位置にあるとき
+    #ルンゲクッタで時間tでの水の座標を求める。
+    k1 = dxdt(x)*dt;
+    k2 = dxdt((x+k1/2.0))*dt;
+    k3 = dxdt((x+k2/2.0))*dt;
+    k4 = dxdt((x+k3))*dt;
+    k = (k1 + 2.0*(k2 + k3 )+ k4)/6.0;
+    u = math.sqrt((2/rho)*(P0*((i/x)**gm) - PA)); # m/s
+    #ルンゲクッタで速度を求める。
+    k1v = dvdti(x)*dt;
+    k2v = dvdti((x+k1v/2.0))*dt;
+    k3v = dvdti((x +k2v/2.0))*dt;
+    k4v = dvdti((x +k3v))*dt;
+    kv = (k1v + 2.0*(k2v + k3v) *k4v)/6.0;
+    vf = _v[-1]　#最終速度
+    vsum = sum(_v)　#vの和
+    #配列へ
+    _t.append(t)
+    _x.append(x)
+    _u.append(u)
+    _v.append(v)
+    _vf.append(vf)
+     _vsum.append(vsum)
+    t += dt;
+    x += k;
+    v += kv;
+    Hi = sum(_vi)*dt + (_vi[-1])**2/2/gm #最高到達点を求める式
+_Hi.append(Hi)
+j += dj;
+```
 ### 試したこと
 上のコードを作成してiを増やしながらそれに対応する速度を求めようとしました。