Activitat1_fisica_master.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

#define K 9000000000

typedef struct {
    double i;
    double j;
} pair;

/** Funcions base */
double modul(int x, int y) {
    int x2 = pow(x, 2);
    int y2 = pow(y, 2);
    return sqrt(x2+y2);
}
pair camp_electric_vectorial(double Q, int x, int y) {
    double m = pow(modul(x, y), 3);
    double E = K * (Q/m);
    
    double i = E * x;
    double j = E * y;
    
    pair p;
    p.i = i;
    p.j = j;
    
    return p;
}

double potencial_electric(double Q, double distancia_xy) {
    return K*(Q/distancia_xy);
}

/** Camp elèctric */
void camp_electric() {
    int nCarregues;
    printf("Nº de càrregues :\n");
    scanf("%d", &nCarregues);
    
    double acumI = 0, acumJ = 0;
    
    for (int i = 0; i < nCarregues; i++) {
        double Q;
        int x, y, exp;
        
        printf("Càrrega (Q, 10^exp) :\n");
        scanf("%lf %d", &Q, &exp);
        
        printf("(X, Y) :\n");
        scanf("%d %d", &x, &y);
        
        Q = Q * pow(10, exp);
        pair p = camp_electric_vectorial(Q, x, y);
        printf("%lf %lf \n", p.i, p.j);
        acumI += p.i;
        acumJ += p.j;
    }
    
    printf("%lf %lf \n", acumI, acumJ);
}

/** Energia potencial sistema */
double energia_potencial_una_carrega(double Q, int nCarregues) {
    double acum = 0;
    for (int i = 0; i < nCarregues; i++) {
        double distancia;
        printf("Distancia:\n");
        scanf("%lf", &distancia);
        acum += potencial_electric(Q, distancia);
    }
    return Q*acum;
}

void energia_potencial_sistema() {
    int nCarregues;
    double Q;
    int exp;
    
    printf("Nº de càrregues :\n");
    scanf("%d", &nCarregues);
    
    printf("Càrrega (Q, 10^exp) :\n");
    scanf("%lf %d", &Q, &exp);
    
    Q = Q * pow(10, exp);
    double sum = 0;
    
    for (int i = 0; i < nCarregues; i++) {
        printf("------- Q%d -------\n",i+1);
        double epq = energia_potencial_una_carrega(Q, nCarregues-1);
        sum += epq;
        printf("%lf \n", epq);
        printf("%lf \n", sum);
    }
    
    printf("Ep = %lf J \n", 0.5*sum);
}

/** Potencial elèctric sistema de càrregues */
double potencial_carregues_sistema_un_punt(double *sistema, int nCarregues, pair *coordenades, pair punt) {
    double acum = 0;
    for (int i = 0; i < nCarregues; i++) {
        int cx = coordenades[i].i;
        int cy = coordenades[i].j;
        int x = punt.i - cx;
        int y = punt.j - cy;
        double m = modul(x, y);
        
        acum += potencial_electric(sistema[i], m);
    }
    return acum;
}

void potencial_electric_sistema() {
    int nCarregues;
    printf("Nº de càrregues :\n");
    scanf("%d", &nCarregues);
    
    double sistema[nCarregues];
    pair coordenades[nCarregues];
    
    for (int i = 0; i < nCarregues; i++) {
        double Q;
        int exp;
        
        printf("Càrrega %d (Q, 10^exp) :\n", i+1);
        scanf("%lf %d", &Q, &exp);
        sistema[i] = Q*pow(10, exp);
        
        double x, y;
        printf("Punt %d (x, y) :\n", i+1);
        scanf("%lf %lf", &x, &y);
        coordenades[i].i = x;
        coordenades[i].j = y;
    }
    
    int nPunts;
    printf("Nº de Punts:\n");
    scanf("%d", &nPunts);
    
    for (int i = 0; i < nPunts; i++) {
        double x, y;
        printf("Punt %d (x, y) :\n", i+1);
        scanf("%lf %lf", &x, &y);
        pair punt;
        punt.i = x;
        punt.j = y;
        printf("V(p%d) = %f V\n", i+1, potencial_carregues_sistema_un_punt(sistema, nCarregues, coordenades, punt));
    }
}


int main(int argc, const char * argv[]) {
    
    int opcio;

    do {
        printf("1) Calcular camp elèctric creat per càrregues en un punt.\n");
        printf("2) Calcular energia potencial del sistema amb totes càrregues iguals.\n");
        printf("3) Potencial elèctric (origen potencial ∞) d'un sistema de càrregues\n");
        printf("Opció: \n");
        scanf("%d", &opcio);
        
        switch (opcio) {
            case 1:
                camp_electric();
                break;
            case 2:
                energia_potencial_sistema();
                break;
            case 3:
                potencial_electric_sistema();
                break;
            default:
                break;
        }
        
    } while (1);
    return 0;
}