兩個磁鐵的磁力線

這篇文章會沿用「簡單磁鐵效果」的範例，在 Scratch 裡使用函式、數學計算、重複、定位、旋轉...等積木，實作兩個磁鐵之間的磁力線效果 ( 進一步更可以控制磁鐵的強度 )。

相關文章參考：函式、重複、數學計算、定位、旋轉。

開啟範例

本篇教學為「簡單磁鐵效果」一文的延伸，請先開啟範例進行編輯。

範例連結：https://scratch.mit.edu/projects/564123957/。

角色設定

在角色編輯區，複製藍色磁鐵角色，將角色改成紅色，三個角色的名稱改成「黑色磁鐵線」、「藍磁鐵」和「紅磁鐵」。

積木程式原理 ( 藍色、紅色磁鐵 )

點擊「藍色圓形磁鐵」角色，設定點擊綠旗時的動作：

• 設定角色為「可拖曳」，定位在舞台左側 (-150, 0)。
• 使用重複無限次積木。
• 新增 ax 和 ay 兩個變數。
• 每次重複將 ax 設定為 x 座標，ay 設定為 y 座標。

點擊「紅色圓形磁鐵」角色，設定點擊綠旗時的動作：

• 設定角色為「可拖曳」，定位在舞台右側 (150, 0)。
• 使用重複無限次積木。
• 新增 bx 和 by 兩個變數。
• 每次重複將 bx 設定為 x 座標，by 設定為 y 座標。

積木程式原理 ( 黑色磁鐵線 )

因為舞台上同時有兩個磁鐵，所以磁鐵線必須要判斷「比較靠近哪個磁鐵」，根據距離進行對應的轉動，空間中兩點間的距離，可以參考下方圖片公式：

點擊「黑色磁鐵線」角色，從左側清單裡，新增「a距離」和「b距離」兩個變數，以及新增一個名為「兩點間直線」的函式，函式包含四個參數，勾選「執行完成後再更新畫面」。

編輯「兩點間直線」函式內容，根據兩點間的公式做設定：

• 設定變數 a 距離為「( x1 平方 + y1 平方 ) 的平方根」。
• 設定變數 b 距離為「( x2 平方 + y2 平方 ) 的平方根」。

編輯當分身產生的程式：

• 執行兩點間直線的函式，將兩點座標相減的數值，帶入函式的參數。
  • 函式執行後，會根據參數，計算得到「a距離」和「b距離」兩個變數的數值。
• 使用邏輯判斷，如果「a距離」小於「b距離」，表示比較靠近藍磁鐵，就轉向藍磁鐵。
• 使用邏輯判斷，如果「a距離」大於「b距離」，表示比較靠近紅磁鐵，就轉向紅磁鐵。

完成後，點擊綠旗，舞台上就會看到靠近藍色磁鐵的磁鐵線轉向藍色，靠近紅色磁鐵的轉向紅色。

積木程式原理 ( 模擬磁力線 )

做到這一個步驟，雖然可以讓磁鐵線轉向，但對於模擬磁力線來說，所有的磁鐵線都會被兩個磁鐵所影響，而不是像目前的「二分法」，所以接著要對「兩點間直線」的函式進行修改，新增「ab距離」和「h」兩個變數：

• ab 距離：根據公式，計算藍磁鐵和紅磁鐵間的距離。
• h：磁鐵線和紅藍磁鐵間的距離，如果「a距離 + b距離 > ab距離」，表示磁鐵線越遠離兩個磁鐵的中線。

新增「a強度」和「b強度」兩個變數，預設值 5，表示兩個磁鐵的強度。

新增一個名為「旋轉方向」的函式，增加一個參數 deg，勾選「執行完畢再更新畫面」。

觀察舞台上的兩個磁鐵，磁鐵組成的區域共有八個，下圖呈現對應的數值判斷：

根據八個對應的數值，編輯「旋轉方向」的函式：

• 新增變數 n，數值為 0，作為輔助邏輯判斷使用。
• 使用「如果...那麼」積木，進行對應的邏輯判斷 ( 額外判斷如果 n 為 0 )。
• 如果符合條件，將 n 設定為 1。
• 全部判斷結束後，再將 n 設定為 0。

為什麼要多一個變數 n 呢？因為 Scratch 的邏輯判斷條件有限，為了不讓後面的判斷影響到前面，例如前面的判斷將角度增加為 180，當後面判斷到 180 的時候，就會又把角度作修改。

八個判斷的條件列表如下：

最後修改分身產生的程式：

• 邏輯判斷加入「強度」的變數。
• 邏輯判斷後，執行「旋轉方向」函式，函式參數使用「5 x b強度 / a強度」或「5 x a 強度 / b強度」，使得不同強度時，根據比例就會有不同的變化。

完成效果

完成後，點擊綠旗，舞台上就會模擬出現兩個磁鐵的磁力線。

範例解答

範例解答：兩個磁鐵的磁力線

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