asymptote/Mechanics-test.asy

   1 /* Test suite for Mechanics.asy.
   2  *
   3  * Copyright (C) 2008-2009 W. Trevor King <wking@drexel.edu>
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8  * (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  16  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  17  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  18  */
  19
  20 import Mechanics;
  21
  22 real u = 1cm;
  23
  24 LabeledCircle lc = LabeledCircle(center=(-2u, 1u));
  25 lc.draw();
  26 lc.label = "a";
  27 lc.center = (-2u, 0.5u);
  28 lc.draw();
  29 lc.draw_label(Label("e", align=E));
  30 lc.center = (-2u, 0);
  31 lc.label.align = W;
  32 lc.draw();
  33 lc.draw_label("b");
  34 lc.draw_label(Label("c", align=E));
  35 lc.draw_label(rotate(90)*Label("e------I", align=S));
  36 lc.draw_label(rotate(45)*Label("e------I", align=S));
  37 lc.center = (-2u, -2u);
  38 lc.radius = u/2;
  39 lc.label.align = E;
  40 lc.draw();
  41 lc.center = (-2u, -3u);
  42 lc.label.align = E;
  43 lc.draw();
  44
  45 Mass a = Mass(center=(0,0));
  46 Mass b = Mass(center=(2u,1u), Label("$m_b$", align=N));
  47 Mass c = Mass(center=(1u,-2u), Label("$m_c$", align=E));
  48 Mass ms[] = {a,b, c};
  49 Distance dab = Distance(a.center(), b.center(), scale=u, L="$r_{ab}$");
  50 Distance dac = Distance(a.center(), c.center(), scale=u, L="$r_{ac}$");
  51 Distance ds[] = {dab, dac};
  52 Angle bac1 = Angle(
  53     b.center(), a.center(), c.center(), radius=.7u, fill=red, L="$\theta_T'$");
  54 Angle bac2 = Angle(
  55     b.center(), a.center(), c.center(), radius=-.5u, L="$\theta_T$");
  56 Angle as[] = {bac1, bac2};
  57
  58 Vector vs[];
  59
  60 vs.push(ihat(center=(0,u)));
  61 vs.push(jhat(center=(0,u)));
  62
  63 vs.push(Vector(center=(-1u,-4u), phi=90, "Out"));
  64 vs.push(Vector(center=(-1u,-5.5u), phi=-90, "In"));
  65 vs.push(Vector(center=(0, -4u), mag=1.5u, dir=-90, phi=60, "60dg OOP"));
  66
  67 for (int i=0; i<as.length; i+=1)
  68   as[i].draw();
  69 for (int i=0; i<ms.length; i+=1)
  70   ms[i].draw();
  71 for (int i=0; i<ds.length; i+=1)
  72   ds[i].draw();
  73 for (int i=0; i<vs.length; i+=1)
  74   vs[i].draw();
  75
  76 Pendulum p = makePendulum(pivot=(3.5u,-3u), mass=b, length=4u, angleDeg=-20,
  77                           angleL="$\rho$", stringL="r");
  78
  79 real len = abs(p.pivot.x-b.center().x);
  80 Spring s = Spring(pFrom=b.center()-(2u,0), pTo=b.center(), L="$k_1$");
  81 s.draw();
  82 s = Spring(pFrom=b.center(), pTo=(p.pivot.x, b.center().y), L="$k_2$");
  83 s.draw();
  84
  85 p.draw(drawVertical=true);
  86
  87 Surface s = Surface(pFrom=(0,-7u), pTo=(3.5u, -7u), L="Table");
  88 s.draw();
  89
  90
  91 Vector v = Velocity();
  92 pair vfc = (5u,0);  // vector field center
  93 real vfwidth = 2u;
  94 real vfheight = 2u;
  95 real vfdv = u/3;
  96 real vfbuf = 2pt;
  97
  98 draw(shift(vfc)*xscale(vfwidth-2*vfbuf)*yscale(vfheight-2*vfbuf)
  99      *shift((-.5,-.5))*unitsquare, grey);
 100 vector_field(vfc, width=vfwidth, height=vfheight, dv=vfdv, buf=vfbuf, v=v,
 101              outline=green+dashed);
 102
 103 vfc -= (0, vfheight + u);
 104 v.dir = 90;
 105 draw(shift(vfc)*xscale(vfwidth-2*vfbuf)*yscale(vfheight-2*vfbuf)
 106      *shift((-.5,-.5))*unitsquare, grey);
 107 vector_field(vfc, width=vfwidth, height=vfheight, dv=vfdv, buf=vfbuf, v=v,
 108              outline=green+dashed);
 109
 110 vfc -= (0, vfheight + u);
 111 v.dir = -180;
 112 draw(shift(vfc)*xscale(vfwidth-2*vfbuf)*yscale(vfheight-2*vfbuf)
 113      *shift((-.5,-.5))*unitsquare, grey);
 114 vector_field(vfc, width=vfwidth, height=vfheight, dv=vfdv, buf=vfbuf, v=v,
 115              outline=green+dashed);
 116
 117 vfc += (vfwidth + u, 2*(vfheight + u));
 118 v.dir = -90;
 119 draw(shift(vfc)*xscale(vfwidth-2*vfbuf)*yscale(vfheight-2*vfbuf)
 120      *shift((-.5,-.5))*unitsquare, grey);
 121 vector_field(vfc, width=vfwidth, height=vfheight, dv=vfdv, buf=vfbuf, v=v,
 122              outline=green+dashed);
 123
 124 vfc -= (0, vfheight + u);
 125 v.dir = -10;
 126 draw(shift(vfc)*xscale(vfwidth-2*vfbuf)*yscale(vfheight-2*vfbuf)
 127      *shift((-.5,-.5))*unitsquare, grey);
 128 vector_field(vfc, width=vfwidth, height=vfheight, dv=vfdv, buf=vfbuf, v=v,
 129              outline=green+dashed);
 130
 131 vfc -= (0, vfheight + u);
 132 v.phi = 90;
 133 draw(shift(vfc)*xscale(vfwidth-2*vfbuf)*yscale(vfheight-2*vfbuf)
 134      *shift((-.5,-.5))*unitsquare, grey);
 135 vector_field(vfc, width=vfwidth, height=vfheight, dv=vfdv, buf=vfbuf, v=v,
 136              outline=green+dashed);