// F13. Маятник Фуко (§36 в ch4) — вращение Земли и розетка.
(function(){
'use strict';
const B = () => window.PHYS9_FLAG_BASE;
const C = () => window.PHYS9_COLORS || {};
function init(secId){
if (!B()) return false;
const body = ''
+ '
'
+ ''
+ ''
+ '
'
+ ''
+ ''
+ ''
+ ''
+ ''
+ '
'
+ ''
+ '
Текущая широтаМинск (52°)
'
+ '
Период оборота плоскости30.4 ч
'
+ '
Реальное время0 ч
'
+ '
Поворот плоскости0°
'
+ '
'
+ '';
const card = B().makeCard(secId,
'F13. Маятник Фуко',
'Маятник в Париже (1851) доказал вращение Земли. Период оборота плоскости: $T = 24/\\sin\\varphi$ часов. На полюсе — 24 ч, на экваторе — никогда.',
body);
if (!card) return false;
const cv = document.getElementById('F13-cv');
const ctx = cv.getContext('2d');
const W = cv.width, H = cv.height;
const cx = W/2, cy = H/2;
const R = 130;
let st = { phase: 0, planeAngle: 0, t: 0, running: false, trail: [] };
function update(){
const lat = +document.getElementById('F13-l').value;
const speed = +document.getElementById('F13-s').value;
document.getElementById('F13-lv').textContent = lat;
document.getElementById('F13-sv').textContent = speed;
let loc;
if (lat >= 89) loc = 'Северный полюс (90°)';
else if (lat >= 70) loc = 'Заполярье (70-89°)';
else if (lat >= 55) loc = 'Москва (55°)';
else if (lat >= 50) loc = 'Минск (52°)';
else if (lat >= 40) loc = 'Рим (42°)';
else if (lat >= 20) loc = 'Каир (30°)';
else if (lat >= 5) loc = 'тропики';
else loc = 'экватор (0°)';
document.getElementById('F13-loc').textContent = loc;
const sinL = Math.sin(lat * Math.PI/180);
const T = sinL > 0.001 ? 24 / sinL : Infinity;
document.getElementById('F13-T').textContent = isFinite(T) ? T.toFixed(1) + ' ч' : '∞ (нет поворота)';
}
function reset(){
st = { phase: 0, planeAngle: 0, t: 0, running: false, trail: [] };
document.getElementById('F13-go').textContent = 'Запустить';
draw();
}
function tick(dt){
if (!st.running) { draw(); return; }
const lat = +document.getElementById('F13-l').value;
const speed = +document.getElementById('F13-s').value;
const sinL = Math.sin(lat * Math.PI/180);
const realDt = dt * speed; /* условное реальное время в секундах */
st.t += realDt;
/* колебание маятника: период ~6 с реального времени */
st.phase += dt * 2 * Math.PI * 0.5; /* псевдо-период для красоты */
/* поворот плоскости: ω = 2π/(24·3600/sinL) рад/с */
const omega = sinL * 2 * Math.PI / (24*3600);
st.planeAngle += omega * realDt;
/* trail — текущее положение маятника */
const r = R * Math.cos(st.phase);
const px = cx + r * Math.cos(st.planeAngle);
const py = cy + r * Math.sin(st.planeAngle);
st.trail.push({ x: px, y: py });
if (st.trail.length > 5000) st.trail.shift();
document.getElementById('F13-t').textContent = (st.t/3600).toFixed(2) + ' ч';
document.getElementById('F13-rot').textContent = ((st.planeAngle * 180/Math.PI) % 360).toFixed(1) + '°';
draw();
}
function draw(){
const col = C();
ctx.fillStyle = col.bg || '#fafafa';
ctx.fillRect(0, 0, W, H);
/* пол */
ctx.fillStyle = col.bgSubtle || '#f8fafc';
ctx.beginPath(); ctx.arc(cx, cy, R + 30, 0, Math.PI*2); ctx.fill();
ctx.strokeStyle = col.axis || '#1e293b';
ctx.lineWidth = 2;
ctx.stroke();
/* радиальные направления (страны света) */
ctx.font = '12px Inter,sans-serif';
ctx.fillStyle = col.textMuted || '#64748b';
ctx.textAlign = 'center';
ctx.fillText('С', cx, cy - R - 15);
ctx.fillText('Ю', cx, cy + R + 25);
ctx.fillText('З', cx - R - 18, cy + 4);
ctx.fillText('В', cx + R + 18, cy + 4);
/* следы маятника */
if (st.trail.length > 1){
ctx.strokeStyle = col.velocity || '#0891b2';
ctx.lineWidth = 1.2;
ctx.globalAlpha = 0.5;
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(st.trail[0].x, st.trail[0].y);
for (let i = 1; i < st.trail.length; i++) ctx.lineTo(st.trail[i].x, st.trail[i].y);
ctx.stroke();
ctx.globalAlpha = 1;
}
/* центральная точка крепления */
ctx.fillStyle = col.axis || '#1e293b';
ctx.beginPath(); ctx.arc(cx, cy, 5, 0, Math.PI*2); ctx.fill();
/* плоскость колебаний — линия */
ctx.strokeStyle = col.acceleration || '#ea580c';
ctx.lineWidth = 1.5;
ctx.setLineDash([6, 4]);
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(cx - R * Math.cos(st.planeAngle), cy - R * Math.sin(st.planeAngle));
ctx.lineTo(cx + R * Math.cos(st.planeAngle), cy + R * Math.sin(st.planeAngle));
ctx.stroke();
ctx.setLineDash([]);
/* маятник — груз */
const r = R * Math.cos(st.phase);
const px = cx + r * Math.cos(st.planeAngle);
const py = cy + r * Math.sin(st.planeAngle);
ctx.fillStyle = col.forceGravity || '#2563eb';
ctx.beginPath(); ctx.arc(px, py, 10, 0, Math.PI*2); ctx.fill();
ctx.strokeStyle = col.bodyAccent || '#1e293b';
ctx.lineWidth = 1.5;
ctx.stroke();
ctx.textAlign = 'left';
}
document.getElementById('F13-go').addEventListener('click', () => {
st.running = !st.running;
document.getElementById('F13-go').textContent = st.running ? 'Пауза' : 'Запустить';
});
document.getElementById('F13-reset').addEventListener('click', reset);
document.getElementById('F13-clear').addEventListener('click', () => { st.trail = []; draw(); });
['F13-l','F13-s'].forEach(id => document.getElementById(id).addEventListener('input', update));
update();
draw();
B().startLoop('F13', cv, tick);
return true;
}
if (window.PHYS9_FLAG_BASE) window.PHYS9_FLAG_BASE.register('F13', { init: init, cleanup: function(){} });
else document.addEventListener('DOMContentLoaded', ()=>{
if (window.PHYS9_FLAG_BASE) window.PHYS9_FLAG_BASE.register('F13', { init: init, cleanup: function(){} });
});
})();