// F7. Лифт с динамометром (§24 в ch2) — переживание перегрузки и невесомости.
(function(){
'use strict';
const B = () => window.PHYS9_FLAG_BASE;
const C = () => window.PHYS9_COLORS || {};
function init(secId){
if (!B()) return false;
const body = ''
+ '
'
+ ''
+ ''
+ '
'
+ ''
+ ''
+ ''
+ ''
+ ''
+ ''
+ ''
+ '
'
+ ''
+ '
Вес динамометра9.8 Н
'
+ '
Отношение P/mg1.0 g
'
+ '
$v$ лифта0 м/с
'
+ '
$h$ высота0 м
'
+ '
'
+ '';
const card = B().makeCard(secId,
'F7. Лифт с динамометром',
'Управляй лифтом — наблюдай, как меняется показание динамометра. $P = m(g + a)$. При $a = -g$ — невесомость.',
body);
if (!card) return false;
const cv = document.getElementById('F7-cv');
const ctx = cv.getContext('2d');
const W = cv.width, H = cv.height;
let st = { y: 0, v: 0, a: 0, t: 0, mode: 'idle' };
function readSliders(){
document.getElementById('F7-mv').textContent = (+document.getElementById('F7-m').value).toFixed(2);
document.getElementById('F7-av').textContent = (+document.getElementById('F7-a').value).toFixed(1);
}
function reset(){
st = { y: 0, v: 0, a: 0, t: 0, mode: 'idle' };
document.getElementById('F7-fb').className = 'flag-feedback';
draw();
}
function tick(dt){
const m = +document.getElementById('F7-m').value;
const a_in = +document.getElementById('F7-a').value;
const g = 9.8;
/* Управление режимом */
if (st.mode === 'up') st.a = a_in;
else if (st.mode === 'dn') st.a = -a_in;
else if (st.mode === 'stop') st.a = 0;
else if (st.mode === 'fall') st.a = -g;
else st.a = 0;
st.v += st.a * dt;
st.y += st.v * dt;
/* ограничения */
if (st.y < 0){ st.y = 0; if (st.v < 0) st.v = 0; }
if (st.y > 50){ st.y = 50; if (st.v > 0) st.v = 0; }
st.t += dt;
/* Вес */
const P = m * (g + st.a);
const ratio = P/(m*g);
document.getElementById('F7-P').textContent = P.toFixed(2) + ' Н';
document.getElementById('F7-pmg').textContent = ratio.toFixed(2) + ' g';
document.getElementById('F7-v').textContent = st.v.toFixed(2) + ' м/с';
document.getElementById('F7-h').textContent = st.y.toFixed(1) + ' м';
const fb = document.getElementById('F7-fb');
if (Math.abs(P) < m*g*0.05){
fb.className = 'flag-feedback warn show';
fb.innerHTML = '⚠ НЕВЕСОМОСТЬ! Динамометр показывает почти 0.';
} else if (P < 0){
fb.className = 'flag-feedback fail show';
fb.innerHTML = 'P < 0: предмет «отрывается» от пола (или сильно прижимается к потолку).';
} else if (ratio > 1.5){
fb.className = 'flag-feedback warn show';
fb.innerHTML = 'ПЕРЕГРУЗКА '+ratio.toFixed(1)+'g — космонавты тренируются на таких.';
} else if (Math.abs(ratio - 1) < 0.05){
fb.className = 'flag-feedback ok show';
fb.innerHTML = 'Нормальный вес — $a = 0$ или равномерное движение.';
} else {
fb.className = 'flag-feedback';
}
draw();
}
function draw(){
const col = C();
ctx.fillStyle = col.bg || '#fafafa';
ctx.fillRect(0, 0, W, H);
/* Шахта */
const shaftX = 80, shaftY = 30, shaftW = 280, shaftH = H - 60;
ctx.fillStyle = col.bgSubtle || '#f8fafc';
ctx.fillRect(shaftX, shaftY, shaftW, shaftH);
ctx.strokeStyle = col.axis || '#1e293b';
ctx.lineWidth = 2;
ctx.strokeRect(shaftX, shaftY, shaftW, shaftH);
/* Этажи */
ctx.strokeStyle = col.grid || '#e5e7eb';
ctx.lineWidth = 1;
for (let i = 0; i <= 5; i++){
const py = shaftY + (i/5) * shaftH;
ctx.beginPath(); ctx.moveTo(shaftX, py); ctx.lineTo(shaftX + shaftW, py); ctx.stroke();
ctx.fillStyle = col.textMuted || '#64748b';
ctx.font = '11px Inter,sans-serif';
ctx.fillText((5-i)+' эт', shaftX + 6, py + 12);
}
/* Лифт (кабина) */
const yNorm = st.y / 50; /* 0..1 */
const liftY = shaftY + shaftH - 100 - yNorm * (shaftH - 120);
ctx.fillStyle = col.bodyLight || '#cbd5e1';
ctx.fillRect(shaftX + 50, liftY, shaftW - 100, 90);
ctx.strokeStyle = col.bodyAccent || '#1e293b';
ctx.lineWidth = 2;
ctx.strokeRect(shaftX + 50, liftY, shaftW - 100, 90);
/* Трос */
ctx.strokeStyle = st.mode === 'fall' ? col.fail : col.axis || '#1e293b';
ctx.lineWidth = st.mode === 'fall' ? 1 : 2.5;
if (st.mode === 'fall'){
ctx.setLineDash([4, 4]);
}
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(shaftX + shaftW/2, shaftY);
ctx.lineTo(shaftX + shaftW/2, liftY);
ctx.stroke();
ctx.setLineDash([]);
/* Динамометр внутри лифта */
const dynaX = shaftX + shaftW/2, dynaY = liftY + 20;
ctx.strokeStyle = col.axis || '#1e293b';
ctx.lineWidth = 1.5;
ctx.fillStyle = col.bg || '#fafafa';
ctx.fillRect(dynaX - 12, dynaY, 24, 22);
ctx.strokeRect(dynaX - 12, dynaY, 24, 22);
/* стрелка */
const m = +document.getElementById('F7-m').value;
const g = 9.8;
const P = m*(g + st.a);
const Pmax = m*g*2.5;
const norm = Math.max(0, Math.min(1, P/Pmax));
const angle = -Math.PI*0.75 + norm * Math.PI*1.5;
ctx.strokeStyle = col.fail || '#dc2626';
ctx.lineWidth = 2;
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(dynaX, dynaY + 11);
ctx.lineTo(dynaX + 9*Math.cos(angle), dynaY + 11 + 9*Math.sin(angle));
ctx.stroke();
/* Груз ниже динамометра */
ctx.fillStyle = col.forceGravity || '#2563eb';
const gSize = Math.min(30, 10 + m*3);
ctx.fillRect(dynaX - gSize/2, dynaY + 30, gSize, gSize);
ctx.strokeStyle = col.bodyAccent || '#1e293b';
ctx.strokeRect(dynaX - gSize/2, dynaY + 30, gSize, gSize);
ctx.fillStyle = '#fff';
ctx.font = 'bold 10px Inter,sans-serif';
ctx.textAlign = 'center';
ctx.fillText(m.toFixed(1)+' кг', dynaX, dynaY + 30 + gSize/2 + 3);
ctx.textAlign = 'left';
/* подпись режима */
ctx.fillStyle = col.text || '#0f172a';
ctx.font = 'bold 13px Inter,sans-serif';
const modeText = { idle: '— пауза —', up: '↑ РАЗГОН ВВЕРХ', dn: '↓ РАЗГОН ВНИЗ', stop: '— равномерно/стоит', fall: 'СВОБОДНОЕ ПАДЕНИЕ' }[st.mode];
ctx.fillText(modeText, shaftX + shaftW + 20, 60);
/* большой циферблат справа */
const dialX = shaftX + shaftW + 130, dialY = 200, dialR = 70;
ctx.fillStyle = col.bg || '#fafafa';
ctx.beginPath(); ctx.arc(dialX, dialY, dialR, 0, Math.PI*2); ctx.fill();
ctx.strokeStyle = col.axis || '#1e293b';
ctx.lineWidth = 3;
ctx.stroke();
/* шкала 0..2.5 g */
ctx.lineWidth = 2;
for (let i = 0; i <= 10; i++){
const a = Math.PI*0.75 + (i/10) * Math.PI*1.5;
const r1 = dialR - 12, r2 = dialR;
ctx.strokeStyle = col.axis || '#1e293b';
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(dialX + r1*Math.cos(a), dialY + r1*Math.sin(a));
ctx.lineTo(dialX + r2*Math.cos(a), dialY + r2*Math.sin(a));
ctx.stroke();
ctx.fillStyle = col.textMuted || '#64748b';
ctx.font = '10px Inter,sans-serif';
const lbl = (i*0.25).toFixed(1);
const lblR = dialR - 25;
ctx.fillText(lbl, dialX + lblR*Math.cos(a) - 8, dialY + lblR*Math.sin(a) + 4);
}
/* стрелка на большом */
const normBig = Math.max(0, Math.min(1, P/(m*g*2.5)));
const aBig = Math.PI*0.75 + normBig * Math.PI*1.5;
ctx.strokeStyle = col.fail || '#dc2626';
ctx.lineWidth = 4;
ctx.lineCap = 'round';
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(dialX, dialY);
ctx.lineTo(dialX + (dialR-15)*Math.cos(aBig), dialY + (dialR-15)*Math.sin(aBig));
ctx.stroke();
ctx.fillStyle = col.fail || '#dc2626';
ctx.beginPath(); ctx.arc(dialX, dialY, 5, 0, Math.PI*2); ctx.fill();
/* подпись */
ctx.fillStyle = col.text || '#0f172a';
ctx.textAlign = 'center';
ctx.font = 'bold 14px Inter,sans-serif';
ctx.fillText(P.toFixed(1) + ' Н', dialX, dialY + dialR + 22);
ctx.font = '11px Inter,sans-serif';
ctx.fillText('(' + (P/(m*g)).toFixed(2) + ' g)', dialX, dialY + dialR + 38);
ctx.textAlign = 'left';
}
document.getElementById('F7-up').addEventListener('mousedown', ()=>{ st.mode = 'up'; });
document.getElementById('F7-up').addEventListener('mouseup', ()=>{ st.mode = 'stop'; });
document.getElementById('F7-dn').addEventListener('mousedown', ()=>{ st.mode = 'dn'; });
document.getElementById('F7-dn').addEventListener('mouseup', ()=>{ st.mode = 'stop'; });
document.getElementById('F7-stop').addEventListener('click', ()=>{ st.mode = 'stop'; });
document.getElementById('F7-fall').addEventListener('click', ()=>{ st.mode = 'fall'; });
document.getElementById('F7-reset').addEventListener('click', reset);
['F7-m','F7-a'].forEach(id => document.getElementById(id).addEventListener('input', readSliders));
readSliders();
draw();
B().startLoop('F7', cv, tick);
return true;
}
if (window.PHYS9_FLAG_BASE) window.PHYS9_FLAG_BASE.register('F7', { init: init, cleanup: function(){} });
else document.addEventListener('DOMContentLoaded', ()=>{
if (window.PHYS9_FLAG_BASE) window.PHYS9_FLAG_BASE.register('F7', { init: init, cleanup: function(){} });
});
})();