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주요 내용

1D 스프링 질량계

해당 입자를 스프링에 붙여봅시다.

동영상 대본

훌륭해요! 이제 스프링을 추가할 차례에요 스프링 한쪽을 입자에 연결하고 다른 쪽을 여기 앵커에 고정한다고 상상해 봐요 입자는 중력에 의해 아래로 당겨지고 스프링은 늘어나게 되죠 스프링에 변위가 생기면 본래대로 돌아가려는 성질을 스프링력이라고 합니다 첫 수업에서 우리는 스프링력의 강도는 변위와 스프링의 강도에 달려 있다는 것을 배웠죠 그리고 스프링의 강도는 스프링 정수라고 불리는 변수 k를 통해 나타냅니다 이것을 Hooke 법칙이라고 해요 스프링력은 마이너스 k 곱하기 변위와 같아요 이제 새로운 스프링을 추가하기 위해 프로그램을 바꿔보죠 먼저 앵커 위치를 나타내는 새로운 변수를 최초 설정에 추가해 봐요 하나는 X 좌표고 하나는 Y 좌표입니다 이 변수들을 anchorX와 anchorY라고 부르기로 해요 앵커가 화면 한가운데에 있도록 변수값을 설정할게요 또 하나 고려해야 할 최초 설정은 스프링 정수입니다 스프링의 뻣뻣한 정도를 나타내죠 이 변수를 k라고 부르고 일단 7 정도의 값으로 설정해요 이제 draw 함수에 가서 스프링력을 추가합니다 새로운 변수 springForceY를 정의해서 수직 스프링력을 나타낼 거예요 Hooke 법칙에서 우리는 springForceY는 마이너스 k 곱하기 변위 또는 positionY 빼기 anchorY 즉 앵커에서 질량까지의 거리라는 것을 알고 있죠 이제 우리가 이미 가지고 있는 forceY 계산에 스프링력만 추가해 보면 forceY는 springForceY 더하기 mass 곱하기 gravity라는 식이 나오죠 이거면 힘을 업데이트할 수 있습니다 마지막으로 새롭게 추가한 스프링을 위해 그림을 조금 수정하면 됩니다 앵커 위치 한가운데에 작은 상자를 하나 그려서 최초 설정에서 정의한 앵커 위치를 나타냅니다 그리고 앵커에서 입자 위치까지 이어지는 직선을 그려서 스프링을 나타냅니다 이제 시뮬레이션을 해서 무슨 일이 일어나는지 보죠 살아 움직이네요! 여기서 잠깐 멈추고 이 스프링 질량계 시스템에 좀더 익숙해져 보세요