import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

colors = ["blue", "orange"]

gewicht = [50, 100, 150, 200, 250, 300, 350]
V = np.divide(5, 0.002)
U_1_4 = [0.113, 0.214, 0.316, 0.428, 0.524, 0.640, 0.727]
U_voll = [0.415, 0.893, 1.267, 1.707, 2.140, 2.590, 2.993]
E = 70000
b = 0.05
h = 1
l = 0.1
g = 9.81
k = 2.05

def plot_weight():
    m = gewicht
    m_1_4 = np.divide(E*b*np.square(h) * 4 * np.multiply(0.002, U_1_4), 6*l*g*k*5)
    m_voll = np.divide(E*b*np.square(h) * np.multiply(0.002, U_voll), 6*l*g*k*5)
    print(m)
    plt.plot(gewicht, m, label='Theoretisches Gewischt')
    plt.plot(gewicht, m_1_4*1000, label=r'Gewicht bei $\frac{1}{4}$messbrücke', linestyle='--', marker='x', markersize=8)
    plt.plot(gewicht, m_voll*1000, label='Gewicht bei Vollmessbrücke', linestyle='--', marker='x', markersize=8)
    plt.legend()
    plt.grid()
    plt.xlabel('Gewicht [g]')
    plt.ylabel('Gewicht [g]')
    plt.show()
    plt.savefig("prak6/weight.svg", format="svg", bbox_inches="tight")
    plt.close()

def plot_voltage():
    u_t_1_4 = np.divide(6 * l*g*k*np.multiply(5, gewicht), E*b* np.multiply(0.002, np.square(h)) * 4)
    u_t_voll = np.divide(6 * l*g*k*np.multiply(5, gewicht), E*b* np.multiply(0.002, np.square(h)))
    plt.plot(gewicht, np.divide(u_t_voll, 1000), label='Theoretische Spannung der Vollmessbrücke', color=colors[1])
    plt.plot(gewicht, U_voll, label='Gemessene Spannung der Vollmessbrücke', linestyle='--', marker='x', markersize=8, color=colors[1])
    plt.plot(gewicht, np.divide(u_t_1_4, 1000), label='Theoretische Spannung der Viertelmessbrücke', color=colors[0])
    plt.plot(gewicht, U_1_4, label='Gemessene Spannung der Viertelmessbrücke', linestyle='--', marker='x', markersize=8, color=colors[0])
    plt.legend()
    plt.grid()
    plt.xlabel('Gewicht [g]')
    plt.ylabel('Spannung [V]')
    plt.show()
    plt.savefig("prak6/voltage.svg", format="svg", bbox_inches="tight")
    plt.close()

if __name__ == '__main__':
    plot_weight()
    plot_voltage()