陳新龍

推實(shí)心球是學(xué)生體測必考項(xiàng)目，我們向空中斜向拋出一個(gè)實(shí)心球，根據(jù)重力和速度的關(guān)系，在空中劃出一道弧線后落地，這樣一條弧線就是拋物線，實(shí)心球做的運(yùn)動(dòng)就是斜拋運(yùn)動(dòng)。斜拋運(yùn)動(dòng)的定義是物體以一定的初速度斜向射出去，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體所做的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。今天我們用編程來模擬初速度和角度對(duì)拋物線的影響（圖1）。

在模擬的過程中要使用拋物線公式，搜索“斜拋運(yùn)動(dòng)”一詞，獲得拋物線的公式，有足夠數(shù)學(xué)知識(shí)的可以更仔細(xì)地了解公式解析。

在Scratch編程，創(chuàng)建一個(gè)小球Ball角色，初始的位置（-180，-140）。程序開始前通過滑桿調(diào)整發(fā)射速度和發(fā)射角度的值，將這兩個(gè)變量顯示形式調(diào)整為“滑桿”。在小球發(fā)射前，需要設(shè)置畫筆的狀態(tài)，移動(dòng)到初始位置，設(shè)置落筆狀態(tài)，畫筆的粗細(xì)，將頁面中內(nèi)容全部擦除。計(jì)算初始的速度Vx和Vy（Vx等于速度乘角度的cos值;Vy等于速度乘角度的sin值）并且增加變量t用于統(tǒng)計(jì)小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（圖2）。

小球按照設(shè)定變量發(fā)射后，為了方便觀察運(yùn)動(dòng)軌跡，每隔0.01秒標(biāo)記一次小球的位置，首先計(jì)算垂直距離dy，如果dy小于0，說明小球已經(jīng)扔落到地面，程序結(jié)束。反之計(jì)算水平距離dx，需要把小球的實(shí)際飛行距離轉(zhuǎn)換成在舞臺(tái)上的坐標(biāo)位置，其實(shí)就是把（dx，dy）轉(zhuǎn)換成（xPos，yPos）。舞臺(tái)默認(rèn)垂直長度為320（-140至180）水平長度為420（-180至240），將兩者都轉(zhuǎn)化為實(shí)際長度100之內(nèi)（圖3）。

完成代碼后，添一張背景圖片，這樣一幅完美的拋物線運(yùn)動(dòng)軌跡就完成了（圖4）。

Scratch是一件神奇的工具，當(dāng)它和科學(xué)知識(shí)結(jié)合時(shí)你就可以實(shí)現(xiàn)更多意想不到的樂趣。