share/ezunits/rtest_ezunits_frink.mac

   1 /* examples of units calculations from the Frink project
   2  * see: http://futureboy.us/frinkdocs/index.html
   3  * Many, but not all, of the examples there are included here.
   4  */
   5
   6 (kill (all), load (ezunits), load (physical_constants), fpprec : 12, 0);
   7 0;
   8
   9 /* I can never remember which units have built-in definitions .... */
  10 map (lambda ([x], is (x # false)),
  11   map (get_unit_definition, '[gallon, inch, foot, liter, lbm, fluid_ounce, mile, hour, mph]));
  12 [true, true, true, true, true, true, true, true, true];
  13
  14 /* "Math Operators" */
  15
  16 1 ` gallon^(1/3) `` inch;
  17 231^(1/3) ` inch;
  18
  19 bfloat ((20000 ` gallon)^(1/3) `` foot);
  20 1.387925257499022b1 ` foot;
  21
  22 (rho_water : 1 ` kg/liter,
  23   (20000 ` gallon)*(rho_water) `` lbm);
  24 98322384000/589081 ` lbm;
  25
  26 block ([rho_sugar : 1.25b0 ` kg/liter],
  27   declare_unit_conversion (1 ` cup = 8 ` fluid_ounce),
  28   (250 ` gram)/(rho_sugar) `` cup);
  29 8.453505675460749b-1 ` cup;
  30
  31 (1/4 ` mile) / (4.23b0 ` s) `` mile/hour;
  32 2.127659574468085b2 ` mile/hour;
  33
  34 (declare_unit_conversion (1 ` gee = 981 ` cm/s^2, mph = mile/hour),
  35   (329 ` mph) / (4.23b0 ` s) `` gee);
  36 3.544319855023219b0 ` gee;
  37
  38 is (dimensions (foot) = dimensions (meter));
  39 true;
  40
  41 (declare_unit_conversion (square_foot = foot^2),
  42   3 ` square_foot `` foot^2);
  43 3 ` foot^2;
  44
  45 (declare_unit_conversion (cubic_foot = foot^3),
  46   3 ` cubic_foot `` foot^3);
  47 3 ` foot^3;
  48
  49 (3 ` foot)^2 `` square_foot;
  50 9 ` square_foot;
  51
  52 (3 ` foot)^3 `` cubic_foot;
  53 27 ` cubic_foot;
  54
  55 /* "Common Functions" */
  56
  57 (declare_unit_conversion (arc_degree = %pi/180, arc_minute = arc_degree/60, arc_second = arc_minute/60),
  58   declare_unit_conversion (radian = 1),
  59   0);
  60 0;
  61
  62 sin (90 ` arc_degree);
  63 1;
  64
  65 cos (2 * %pi ` radian);
  66 1;
  67
  68 tan (30 ` arc_second);
  69 tan (%pi/21600);
  70
  71 sec (45 ` arc_degree);
  72 sqrt (2);
  73
  74 csc (%pi/2 ` radian);
  75 1;
  76
  77 cot (30 ` arc_second);
  78 cot (%pi/21600);
  79
  80 /* Just leave out these hyperbolic functions.
  81  * Arguments for such functions are not typically interpreted as radians,
  82  * from what I've seen. I suppose I could be mistaken about that.
  83  *
  84 sinh (90 ` arc_degree);
  85 sinh (%pi/2);
  86
  87 cosh (2 * %pi ` radian);
  88 cosh (2 * %pi);
  89
  90 tanh (30 ` arc_second);
  91 tanh (%pi/21600);
  92  *
  93  */
  94
  95 asin (0.1) `` arc_degree;
  96 18.03013580908076/%pi ` arc_degree;
  97
  98 acos (1/2) `` radian;
  99 %pi/3 ` radian;
 100
 101 acsc (3/2) `` radian, numer;
 102 0.7297276562269662 ` radian;
 103
 104 asec (3/2) `` radian, numer;
 105 0.8410686705679303 ` radian;
 106
 107 acot (1/2) `` radian, numer;
 108 1.107148717794091 ` radian;
 109
 110 atan ((3 ` inch) / (1 ` foot)) `` arc_minute, numer;
 111 842.1746080755889 ` arc_minute;
 112
 113 atan2 (3 ` inch, 1 ` foot) `` arc_degree, numer;
 114 14.03624346792648 ` arc_degree;
 115
 116 /* "Temperature Scales" */
 117
 118 451 ` degF `` K;
 119 91067/180 ` K;
 120
 121 30 ` K `` degF;
 122 (-40567/100) ` degF;
 123
 124 0 ` degC `` K;
 125 5463/20 ` K;
 126
 127 30 ` K `` degC;
 128 (-4863/20) ` degC;
 129
 130 98.6 ` degF `` degC;
 131 37.0 ` degC;
 132
 133 /* "Sample Calculations" */
 134
 135 /* "Mass and Volume" */
 136
 137 (A_room : (10 ` foot)*(12 ` foot),
 138   V_room : (10 ` foot) * (12 ` foot) * (8 ` foot) `` gallon);
 139 552960/77 ` gallon;
 140
 141 V_room * rho_water `` lbm;
 142 2718417272832/45359237 ` lbm;
 143
 144 (if get_unit_conversion ('ton) = false
 145   then declare_unit_conversion (1 ` ton = 2000 ` lbm),
 146  (2 ` ton)/(A_room * rho_water) `` foot);
 147 5669904625/10618817472 ` foot;
 148
 149 /* "Liquor" */
 150
 151 foo :
 152  (rho_alcohol : rho_water / rat (1.267),
 153   declare_unit_conversion (percent = 1/100),
 154   declare_units (volume_alcohol_beer, fluid_ounce),
 155   volume_alcohol_beer * rho_alcohol = (rat (3.2) ` percent) * ((12 ` fluid_ounce - volume_alcohol_beer) * rho_water + volume_alcohol_beer * rho_alcohol),
 156   expand_dimensional (%%),
 157   map (expand, %%), /* HMM, EQUATION SIMPLIFIES DIFFERENTLY IN THE PRESENCE OF MRAT ... */
 158   map (lambda ([x], x `` g), %%),
 159   solve (map (first, expand (%%)), qty (volume_alcohol_beer)));
 160 ['qty(volume_alcohol_beer) = 15204/31517];
 161
 162 volume_alcohol_beer : rhs (first (foo)) ` units (volume_alcohol_beer);
 163 15204/31517 ` fluid_ounce;
 164
 165 (declare_unit_conversion (1 ` magnum = 60 ` fluid_ounce), /* NEED CORRECT DEFN OF MAGNUM HERE */
 166   declare_unit_conversion (1 ` beer_equivalent = volume_alcohol_beer),
 167   (1 ` magnum) * ((13.5b0 ` percent) ` liter/liter) `` beer_equivalent);
 168 1.679082478295186b1 ` beer_equivalent;
 169
 170 jungle_juice_percent :
 171  (declare_unit_conversion (1 ` proof = (1/2 ` percent) ` liter/liter),
 172   (1.75b0 ` liter) * (190 ` proof) / (5 ` gallon) `` percent);
 173 8.783720740908435b0 ` percent;
 174
 175 5 * (12 ` fluid_ounce) * jungle_juice_percent `` beer_equivalent;
 176 1.092488265947952b1 ` beer_equivalent;
 177
 178 /* "More Liquor" */
 179
 180 (declare_unit_conversion (1 ` beer_barrel = 31 ` gallon),
 181   declare_unit_conversion (1 ` keg = 1/2 ` beer_barrel),
 182   declare_unit_conversion (1 ` pony_key = 1/2 ` keg),
 183   beer_case : 24 * (12 ` fluid_ounce),
 184   (1 ` keg)/beer_case `` 1);
 185 62/9;
 186
 187 /* TODO: I'd like to have x `` percent => (100*x) ` percent when x is a scalar,
 188  * but "``" can't handle that now. I'll have to work on that.
 189  */
 190 (volume_alcohol_beer_fraction : volume_alcohol_beer / (12 ` fluid_ounce),
 191   (60 ` dollar) / ((1 ` keg) * volume_alcohol_beer_fraction) `` dollar/fluid_ounce);
 192 472755/628432 ` dollar/fluid_ounce;
 193
 194 (6.99b0 ` dollar) / ((750 ` ml) * (13 ` percent)) `` dollar/fluid_ounce;
 195 2.120194580942308b0 ` dollar/fluid_ounce;
 196
 197 (13.99b0 ` dollar) / ((1750 ` ml) * (80 ` proof)) `` dollar/fluid_ounce;
 198 5.9104811225625b-1 ` dollar/fluid_ounce;
 199
 200 /* "Movie Magic" */
 201
 202 foo : (mass_moon : 7.36b22 ` kg,
 203   ((1/4) * mass_moon) / ((4/3) * %pi * (500/2 ` km)^3) `` kg/m^3);
 204 8.832b5/%pi ` kg/m^3;
 205
 206 foo / rho_water `` 1;
 207 8.832b2/%pi;
 208
 209 ev (%G * (1/4) * mass_moon / (500/2 ` km)^2, constvalue) `` gee;
 210 2.002964354740061b0 ` gee;
 211
 212 /* "Fiscal Calculations" -- skip it, ezunits lacks date parsing stuff */
 213
 214 /* "Ouch!" */
 215
 216 (declare_unit_conversion (1 ` TNT_gram_equivalent = 4184 ` J),
 217   (51 ` TNT_gram_equivalent) / ((185 ` lbm) * (1 ` gee)) `` foot);
 218 177820000000000000/209093336624403 ` foot;
 219
 220 (energy_density_gasoline : 35 ` MJ/liter,
 221   declare_unit_conversion (1 ` gasoline_teaspoon_equivalent = energy_density_gasoline * (1 ` teaspoon) `` MJ),
 222   51 ` TNT_gram_equivalent `` gasoline_teaspoon_equivalent);
 223 1365657600/1104078437 ` gasoline_teaspoon_equivalent;
 224
 225 /* "Sniping Ebay Auctions" -- skip it, ezunits lacks date parsing stuff */
 226
 227 /* "Junkyard Wars" */
 228
 229 (declare_unit_conversion (1 ` barrel = 55 ` gallon),
 230   ((1/2) ` short_ton) / ((1 ` barrel) * rho_water) `` 1);
 231 147270250/67596639;
 232
 233 (declare_unit_conversion (1 ` fathom = 6 ` foot),
 234   ((2 ` fathom) * rho_water * (1 ` barrel) * (1 ` gee)) / ((40 ` W) * (1 ` minute)) `` 1);
 235 1945404028974483/625000000000000;
 236
 237 (declare_unit_conversion (1 ` calorie = 4.184 ` J, 1 ` Calorie = 1000 ` calorie),
 238   ((2 ` fathom) * rho_water * (1 ` barrel) * (1 ` gee)) `` Calorie);
 239 5836212086923449/3268750000000000 ` Calorie;
 240
 241 /* "Body Heat" */
 242
 243 2000 ` Calorie/day `` W;
 244 2615/27 ` W;
 245
 246 /* "Microwave Cookery" */
 247
 248 (1100 ` W) * (30 ` s) / ((27 ` ounce) * (1 ` calorie/gram/K)) `` R;
 249 40000000000/2156625541 ` R;
 250
 251 /* "Why is Superman so Lazy?" */
 252
 253 (sun_earth_distance : 150b6 ` km,
 254   sun_power : 4 * %pi * sun_earth_distance^2 * (1353 ` W/m^2) `` GW,
 255   earth_power : sun_power / (4 * %pi * sun_earth_distance^2) `` W/m^2,
 256   charge_rate : earth_power * (12 ` foot^2) `` W);
 257 1.50837375744b3 ` W;
 258
 259 (2 ` ton) * (7 ` foot) * (1 ` gee) / charge_rate `` s;
 260 2.51766982027399b1 ` s;
 261
 262 ((225 ` lbm) + (135 ` lbm)) * (15000 ` foot) * (1 ` gee) / charge_rate `` minute;
 263 8.092510136594969b1 ` minute;
 264
 265 /* "Fart Jokes" */
 266
 267 (declare_unit_conversion (1 ` kiloton = 1000 * 1000 * 1000 ` TNT_gram_equivalent),
 268   (12.5b0 ` kiloton) / (6 ` year + 9 ` month `` year) `` horsepower);
 269 3.292531060702169b2 ` horsepower;
 270
 271 (12.5b0 ` kiloton) / (6 ` year + 9 ` month `` year) `` Calorie/day;
 272 5.070094050244632b6 ` Calorie/day;
 273
 274 (12.5b0 ` kiloton) / (2000 ` Calorie/day) `` year;
 275 1.711156741957563b4 ` year;
 276
 277 (declare_unit_conversion
 278   (1 ` therm = 10^5 ` Btu,
 279    1 ` ccf = 100 ` foot^3,
 280    1 ` natural_gas_equivalent = (1 ` therm) / (1 ` ccf)),
 281   (12.5b0 ` kiloton) / (1 ` natural_gas_equivalent) / ((6 ` year + 9 ` month) `` s) / (%pi * (0.5b0 ` inch)^2) * 10 `` mph,
 282   bfloat (%%));
 283 2.909260954481533b2 ` mph;
 284
 285 /* "Advanced Farting" */
 286
 287 (molar_volume : 22.4b0 ` liter/mol,
 288   h2_energy : (2000 ` ml) / molar_volume * (19 ` percent) * (285.8 ` kJ/mol) `` kJ);
 289 4.848392857142857b0 ` kJ;
 290
 291 methane_energy: (2000 ` ml) / molar_volume * (3.2 ` percent) * (890.8 ` kJ/mol) `` kJ;
 292 2.545142857142857b0 ` kJ;
 293
 294 (h2_energy + methane_energy) `` Calorie;
 295 1.767097446052991b0 ` Calorie;
 296
 297 (12.5b0 ` kiloton) / ((h2_energy + methane_energy) / (1 ` day)) `` year;
 298 1.936686339261734b7 ` year;
 299
 300 /* "More Incorrect Facts" */
 301
 302 /* "QE2" */
 303
 304 (declare_unit_conversion (1 ` knot = 6000 ` foot/hour), /* PROBABLY NEED A MORE ACCURATE CONVERSION HERE */
 305   (18 ` ton/hour) / (28 ` knot) / (0.85b0 ` kg/liter) `` gallon/foot,
 306   1/%%);
 307 3.310343765967668b1 ` foot/gallon;
 308
 309 /* "Hamburgers and Cars" */
 310
 311 (48055 ` dollar) / (3115 ` lbm);
 312 1373/89 ` dollar/lbm;
 313
 314 /* "Get The Provisions" -- skip it, ezunits lacks currency conversions */
 315
 316 /* "Typing" -- skip it, ezunits lacks dictionary stuff */
 317
 318 /* "Biblical References" */
 319
 320 (declare_unit_conversion (1 ` biblical_cubit = 10 ` inch), /* NEED A MORE ACCURATE CONVERSION HERE */
 321   depth : (29030 ` foot + 15 ` biblical_cubit - (2.4b0 ` inch/year) * (4000 ` year)) `` foot);
 322 2.82425b4 ` foot;
 323
 324 rainfall : depth / (40 ` day) `` foot/hour;
 325 2.941927083333333b1 ` foot/hour;
 326
 327 /* "E = mc^2" */
 328
 329 (declare_unit_conversion (1 ` gasoline_gallon_equivalent = energy_density_gasoline * (1 ` gallon) `` MJ),
 330   ev ((1 ` teaspoon) * rho_water * %c^2, constvalue) `` gasoline_gallon_equivalent);
 331 3209839924060063/960000000 ` gasoline_gallon_equivalent;
 332
 333 /* "Days Old" -- omit date calculations since ezunits lacks it */
 334
 335 (declare_unit_conversion
 336  (1 ` milli_arc_second = 1/1000 ` arc_second,
 337   1 ` au = 93*10^6 ` mile), /* close enough ... ?? */
 338  (1 ` au) / (96.74b0 ` milli_arc_second) / constvalue (%c) `` day);
 339 3.870493221188194b4/%pi ` day;
 340
 341 (declare_unit_conversion (1 ` light_year = constvalue (%c) * 365.25b0 ` day),
 342   (1 ` au) / (0.7723b0 ` arc_second) `` light_year);
 343 13.27382643963228b0/%pi ` light_year;
 344
 345 /* "Finding Your Own Star" -- no equations here */
 346
 347 /* "Model Solar System" */
 348
 349 (earth_radius : (7980 ` mile) / 2, /* close enough ... ?? */
 350   scale : earth_radius / (3.5b0 ` inch) `` 1);
 351 7.22304b7;
 352
 353 (moon_radius : (2150 ` mile) / 2, /* close enough ... ?? */
 354   moon_radius / scale `` inch);
 355 9.429824561403509b-1 ` inch;
 356
 357 (moon_distance : 235b3 ` mile, /* close enough ... ?? */
 358   moon_distance / scale `` feet);
 359 1.717836257309942b1 ` feet;
 360
 361 earth_radius / moon_radius `` 1;
 362 798/215;
 363
 364 (%pi * earth_radius^2) / (%pi * moon_radius^2) `` 1;
 365 636804/46225;
 366
 367 (1.9b0 ` inch) / (17.5b0 ` foot) `` arc_minute;
 368 9.771428571428571b1/%pi ` arc_minute;
 369
 370 2 * asin (moon_radius / (moon_radius + moon_distance) `` 1) `` arc_degree;
 371 1.639315206860877b0/%pi ` arc_degree;
 372
 373 (jupiter_radius : 88b3 ` mile, /* close enough ... ?? */
 374   jupiter_distance : 400b6 ` mile, /* close enough ... ?? */
 375   [jupiter_radius / scale `` feet, jupiter_distance / scale `` mile]);
 376 [6.432748538011696b0 ` feet, 5.537834485202906b0 ` mile];
 377
 378 /* altitude of the space shuttle in model */
 379 (300 ` km) / scale `` inch;
 380 1.635187347992984b-1 ` inch;
 381
 382 /* altitude of geosynchronous satellite in model */
 383 (42164 ` km) / scale `` inch;
 384 2.298201311359206b1 ` inch;
 385
 386 /* size of sun, other planets, and some moons in model */
 387 (sun_radius : 800b3 ` mile, /* close enough ... ?? */
 388   mercury_radius : 2500 ` mile, /* close enough ... ?? */
 389   venus_radius : 7900 ` mile, /* close enough ... ?? */
 390   mars_radius : 4000 ` mile, /* close enough ... ?? */
 391   saturn_radius : 69000 ` mile, /* close enough ... ?? */
 392   uranus_radius : 30000 ` mile, /* close enough ... ?? */
 393   neptune_radius : 30000 ` mile, /* close enough ... ?? */
 394   pluto_radius : 3000 ` mile, /* close enough ... ?? */
 395   titan_radius : 3000 ` km, /* close enough ... ?? */
 396   phobos_radius : 20 ` mile, /* close enough ... ?? */
 397   map (lambda ([x], x / scale `` m, if qty (%%) > 100 then %% `` km elseif qty (%%) < 1/10 then %% `` mm else %%),
 398     [sun_radius, mercury_radius, venus_radius, mars_radius, saturn_radius, uranus_radius, neptune_radius, pluto_radius, titan_radius, phobos_radius]));
 399 [1.782456140350877b1 ` m, 5.570175438596491b1 ` mm, 1.760175438596491b-1 ` m,
 400 8.912280701754386b1 ` mm, 1.537368421052632b0 ` m, 6.684210526315789b-1 ` m,
 401 6.684210526315789b-1 ` m, 6.68421052631579b1 ` mm, 4.15337586390218b1 ` mm, 4.456140350877193b-1 ` mm];
 402
 403 /* no further calculations in frink-index.html */
 404
 405 (reset (fpprec), 0);
 406 0;