// F18. Магистр-симулятор (final5 в ch5) — конструктор сценария движения тела.
(function(){
'use strict';
const B = () => window.PHYS9_FLAG_BASE;
const C = () => window.PHYS9_COLORS || {};
const STAGE_TYPES = {
uniform: { name: 'Равномерное', color: '#0891b2' },
accel: { name: 'Равноуск.', color: '#ea580c' },
fall: { name: 'Своб. падение', color: '#2563eb' },
stop: { name: 'Стоп / покой', color: '#475569' }
};
function init(secId){
if (!B()) return false;
let typeBtns = '';
for (const t in STAGE_TYPES){
const s = STAGE_TYPES[t];
typeBtns += '';
}
const body = ''
+ 'Собери цепочку этапов движения как LEGO. Программа рассчитает $x(t)$, $v(t)$, $a(t)$.
'
+ ''
+ typeBtns
+ ''
+ ''
+ '
'
+ ''
+ ''
+ ''
+ '
Этапов0
'
+ '
Общая длительность0 с
'
+ '
Итог $x$0 м
'
+ '
Итог $v$0 м/с
'
+ '
'
+ ''
+ ''
+ '
'
+ '';
const card = B().makeCard(secId,
'F18. Магистр-симулятор КОНСТРУКТОР',
'Финальный конструктор сценариев. Каждый этап — кусок движения. Программа считает $x(t)$, $v(t)$, $a(t)$ и проверяет согласованность.',
body);
if (!card) return false;
const cv = document.getElementById('F18-cv');
const ctx = cv.getContext('2d');
const W = cv.width, H = cv.height;
let stages = []; /* {type, duration, param} */
function makeStageCard(idx){
const s = stages[idx];
const type = STAGE_TYPES[s.type];
const paramLabel = {
uniform: 'v, м/с',
accel: 'a, м/с²',
fall: '— (g)',
stop: '—'
}[s.type];
const div = document.createElement('div');
div.style.cssText = 'background:var(--card);border:2px solid '+type.color+';border-radius:9px;padding:8px 10px;display:flex;gap:8px;align-items:center;font-size:.85rem';
div.innerHTML = ''
+ '' + (idx+1) + '. ' + type.name + ''
+ ''
+ (paramLabel === '—' || paramLabel === '— (g)' ? ''+paramLabel+'' :
'')
+ '';
return div;
}
function refreshStages(){
const host = document.getElementById('F18-stages');
host.innerHTML = '';
if (stages.length === 0){
host.innerHTML = 'Добавь этапы кнопками сверху…';
} else {
stages.forEach((s, i) => host.appendChild(makeStageCard(i)));
}
host.querySelectorAll('input').forEach(inp => {
inp.addEventListener('input', e => {
const i = +e.target.dataset.i, f = e.target.dataset.f;
const val = +e.target.value;
if (!isNaN(val)) { stages[i][f] = val; recalculate(); }
});
});
host.querySelectorAll('[data-rm]').forEach(btn => {
btn.addEventListener('click', e => {
const i = +e.target.dataset.rm;
stages.splice(i, 1);
refreshStages();
recalculate();
});
});
try { if(window.renderMathInElement) window.renderMathInElement(host, { delimiters:[{left:'$',right:'$',display:false}], throwOnError:false }); } catch(e){}
recalculate();
}
function simulate(){
/* Возвращает массив точек {t, x, v, a} */
const pts = [];
let t = 0, x = 0, v = 0, a = 0;
pts.push({ t, x, v, a: 0 });
for (const s of stages){
const dt_step = 0.05;
const end = t + s.duration;
while (t < end - 1e-6){
const step = Math.min(dt_step, end - t);
if (s.type === 'uniform') { a = 0; v = s.param; }
else if (s.type === 'accel') { a = s.param; }
else if (s.type === 'fall') { a = -9.8; }
else if (s.type === 'stop') { a = 0; v = 0; }
v += a * step;
x += v * step;
t += step;
pts.push({ t, x, v, a });
}
}
return pts;
}
function recalculate(){
const pts = simulate();
const last = pts[pts.length-1];
document.getElementById('F18-n').textContent = stages.length;
document.getElementById('F18-tt').textContent = last.t.toFixed(1) + ' с';
document.getElementById('F18-xt').textContent = last.x.toFixed(2) + ' м';
document.getElementById('F18-vt').textContent = last.v.toFixed(2) + ' м/с';
/* проверки */
const fb = document.getElementById('F18-fb');
if (stages.length === 0){
fb.className = 'flag-feedback';
} else {
/* для разрывов: проверяем согласованность v между этапами */
let warning = '';
for (let i = 0; i < stages.length - 1; i++){
const a = stages[i], b = stages[i+1];
/* в реальности v сохраняется при переходе. Если b.type=uniform с фикс. v, может быть разрыв */
if (b.type === 'uniform'){
/* считаем v на конце a */
let v_end = 0;
if (a.type === 'uniform') v_end = a.param;
else if (a.type === 'stop') v_end = 0;
/* для accel и fall нужно знать v на начало a — пропускаем для упрощения */
if (Math.abs(v_end - b.param) > 0.1){
warning = '⚠ После этапа '+(i+1)+' скорость '+v_end.toFixed(1)+' м/с, но '+(i+2)+'-й этап задаёт '+b.param.toFixed(1)+' м/с — это рывок.';
break;
}
}
}
if (warning){
fb.className = 'flag-feedback warn show';
fb.innerHTML = warning;
} else {
fb.className = 'flag-feedback ok show';
fb.innerHTML = '✓ Сценарий согласован. Этапов: '+stages.length+', итог: x = '+last.x.toFixed(1)+' м, v = '+last.v.toFixed(1)+' м/с.';
}
}
draw(pts);
}
function draw(pts){
const col = C();
ctx.fillStyle = col.bg || '#fafafa';
ctx.fillRect(0, 0, W, H);
if (pts.length < 2){
ctx.fillStyle = col.textMuted || '#64748b';
ctx.font = '15px Inter,sans-serif';
ctx.fillText('Добавь этапы движения — увидь графики x(t), v(t), a(t)', 90, H/2);
return;
}
/* 3 графика горизонтально */
const tMax = pts[pts.length-1].t || 1;
let xMin = 0, xMax = 0, vMin = 0, vMax = 0, aMin = 0, aMax = 0;
for (const p of pts){
xMin = Math.min(xMin, p.x); xMax = Math.max(xMax, p.x);
vMin = Math.min(vMin, p.v); vMax = Math.max(vMax, p.v);
aMin = Math.min(aMin, p.a); aMax = Math.max(aMax, p.a);
}
if (xMax - xMin < 0.5) xMax = xMin + 1;
if (vMax - vMin < 0.5) vMax = vMin + 1;
if (aMax - aMin < 0.5) aMax = aMin + 1;
function plot(yOff, hOff, vals, vMin0, vMax0, color, label){
ctx.fillStyle = col.bgSubtle || '#f8fafc';
ctx.fillRect(40, yOff, W - 60, hOff);
ctx.strokeStyle = col.axis || '#1e293b';
ctx.lineWidth = 1.5;
ctx.strokeRect(40, yOff, W - 60, hOff);
/* zero-line */
const zeroY = yOff + hOff - (0 - vMin0)/(vMax0 - vMin0) * hOff;
ctx.strokeStyle = col.grid || '#e5e7eb';
ctx.lineWidth = 1;
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(40, zeroY); ctx.lineTo(W - 20, zeroY);
ctx.stroke();
/* линия */
ctx.strokeStyle = color;
ctx.lineWidth = 2.5;
ctx.beginPath();
for (let i = 0; i < pts.length; i++){
const t = pts[i].t;
const v = vals[i];
const px = 40 + (t / tMax) * (W - 60);
const py = yOff + hOff - (v - vMin0)/(vMax0 - vMin0) * hOff;
if (i === 0) ctx.moveTo(px, py); else ctx.lineTo(px, py);
}
ctx.stroke();
/* label */
ctx.fillStyle = color;
ctx.font = 'bold 13px Inter,sans-serif';
ctx.fillText(label, 8, yOff + 16);
ctx.fillStyle = col.textMuted || '#64748b';
ctx.font = '10px Inter,sans-serif';
ctx.fillText(vMax0.toFixed(1), 8, yOff + 12);
ctx.fillText(vMin0.toFixed(1), 8, yOff + hOff - 2);
}
const blockH = 130, gap = 10;
plot(10, blockH, pts.map(p => p.x), xMin, xMax, col.displacement || '#2563eb', 'x(t), м');
plot(10 + blockH + gap, blockH, pts.map(p => p.v), vMin, vMax, col.velocity || '#0891b2', 'v(t), м/с');
plot(10 + 2*(blockH + gap), blockH, pts.map(p => p.a), aMin, aMax, col.acceleration || '#ea580c', 'a(t), м/с²');
/* x-axis label */
ctx.fillStyle = col.text || '#0f172a';
ctx.font = '11px Inter,sans-serif';
ctx.fillText('t = '+tMax.toFixed(1)+' с', W - 70, H - 4);
}
card.querySelectorAll('[data-add]').forEach(btn => {
btn.addEventListener('click', () => {
const type = btn.dataset.add;
const def = { uniform: 5, accel: 1, fall: 0, stop: 0 }[type];
stages.push({ type, duration: 3, param: def });
refreshStages();
});
});
document.getElementById('F18-clear').addEventListener('click', () => { stages = []; refreshStages(); });
document.getElementById('F18-preset').addEventListener('click', () => {
stages = [
{ type:'accel', duration:5, param: 2 },
{ type:'uniform', duration:8, param:10 },
{ type:'accel', duration:4, param:-2.5 }
];
refreshStages();
});
document.getElementById('F18-save').addEventListener('click', () => {
try {
localStorage.setItem('phys9_F18_scenario', JSON.stringify(stages));
const fb = document.getElementById('F18-fb');
fb.className = 'flag-feedback ok show';
fb.innerHTML = '✓ Сценарий сохранён в браузере.';
} catch(e){}
});
document.getElementById('F18-load').addEventListener('click', () => {
try {
const s = JSON.parse(localStorage.getItem('phys9_F18_scenario') || 'null');
if (Array.isArray(s)) { stages = s; refreshStages(); }
} catch(e){}
});
refreshStages();
draw([{t:0,x:0,v:0,a:0}]);
return true;
}
if (window.PHYS9_FLAG_BASE) window.PHYS9_FLAG_BASE.register('F18', { init: init, cleanup: function(){} });
else document.addEventListener('DOMContentLoaded', ()=>{
if (window.PHYS9_FLAG_BASE) window.PHYS9_FLAG_BASE.register('F18', { init: init, cleanup: function(){} });
});
})();