Learn_System/frontend/js/flagships/phys9_flag_F13_foucault.js

// 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 = ''
    + '<div class="flag-sliders">'
      + '<label>Широта φ, &#176;: <b id="F13-lv">52</b><input type="range" id="F13-l" min="0" max="90" step="1" value="52"></label>'
      + '<label>Ускорение времени, ×: <b id="F13-sv">3600</b><input type="range" id="F13-s" min="100" max="20000" step="100" value="3600"></label>'
    + '</div>'
    + '<canvas id="F13-cv" class="flag-canvas" width="640" height="380" style="height:380px"></canvas>'
    + '<div class="flag-controls">'
      + '<button class="flag-btn primary" id="F13-go">Запустить</button>'
      + '<button class="flag-btn" id="F13-reset">Сброс</button>'
      + '<button class="flag-btn" id="F13-clear">Очистить следы</button>'
    + '</div>'
    + '<div class="flag-stats">'
      + '<div class="flag-stat"><span class="lbl">Текущая широта</span><span class="val" id="F13-loc">Минск (52°)</span></div>'
      + '<div class="flag-stat"><span class="lbl">Период оборота плоскости</span><span class="val" id="F13-T">30.4 ч</span></div>'
      + '<div class="flag-stat"><span class="lbl">Реальное время</span><span class="val" id="F13-t">0 ч</span></div>'
      + '<div class="flag-stat"><span class="lbl">Поворот плоскости</span><span class="val" id="F13-rot">0&#176;</span></div>'
    + '</div>'
    + '<div class="flag-feedback" id="F13-fb"></div>';

  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(){} });
});

})();