Текст программы на языке Pascal,

Практическая работа № 13 (2 часа)

Выполнил студент группы №___________Ф.И.______________________

Тема: Проведение исследования на основе использования готовой компьютерной модели

Цель работы: использование компьютера для исследования информационных моделей различных объектов и систем.

Теоретические сведения

Процесс разработки моделей и их исследования на компьютере можно разделить на несколько основных этапов.

Первый этап. На этом этапе исследования объекта или процесса строится описательная информационная модель. Такая модель выделяет существенные с точки зрения целей проводимого исследования параметра объекта, а не существенными параметрами пренебрегают.

Второй этап. На этом этапе создается формализованная модель, то есть, описательная информационная модель записывается с помощью какого-либо формального языка. В такой модели с помощью формул, уравнений, неравенств и т.д. фиксируется формальное соотношение между начальными и конечными значениями свойств объектов,а так же накладываются ограничения на допустимые значения этих свойств. Однако далеко не всегда удаётся найти формулы, явно выражающие искомые величины через исходные данные. В таких случаях используются приближённые математические методы позволяющие получать результаты с заданной точностью.

Третий этап. На этапе необходимо формализованную модель преобразовать в компьютерную модель, то есть выразить её на понятном для компьютера языке. Существует два различных пути построения компьютерной модели: 1) построение алгоритма решения задачи и его кодирования на одном из языков программирования; 2) построение компьютерной модели с использованием одного из приложений (табличный процессор, СУБД и пр.).

Четвёртый этап состоит в правоведении компьютерного эксперимента. Если компьютерная модель существует в виде программы на одном из языков программирования, её нужно запустить на выполнение и получить результат.

Пятый этап состоит в анализе полученных результатов и корректировке исследуемой модели.

Практическая часть

Записать в тетрадь и выполнить

Содержательная постановка задачи.

Тело брошено вертикально вверх с некоторой высоты, определить, через какое количество времени тело упадёт на поверхность земли.

Качественная описательная модель.

Нужно построить описательную модель с использованием физических объектов понятий и законов. Из условия задачи можно сформулировать следующие основные предположения: мячик мал по сравнения с Землёй, поэтому его считаем материальной точкой; изменение высоты мячика мала поэтому ускорение свободного падения можно считать постоянной величиной g=9,8 м/с² и движение по оси OY можно считать равноускоренным;

Формализованная модель.

Брошенный вверх мяч вплоть до высшей точки подъёма движется равнозамедленно, а вниз движется равноускоренно. Но в целом его движение является равнопеременным, так как при движении в вверх и вниз его ускорение остаётся постоянным.

Для заданных начальных условиях: начальной скорости V₀ и высоты бросания H закон движения тела имеет вид: Y = H + V₀t - g t ² / 2. Промежуток времени, через который тело упадёт на Землю, t складывается из двух интервалов времени: времени подъёма на максимальную высоту t max = V₀/g и времени свободного падения с максимальной высоты на землю.

 

 

Основная часть

I. Компьютерная модель на языке Pascal

Текст программы на языке Pascal,

где:

G – ускорение свободного падения, м/сек²;

V0 - начальная скорость бросания мячика, м/сек;

H – высота, с которой брошен мяч, м.

PROGRAM MYA4IK;

USES CRT;

CONST G=9.8;

VAR V0,H,T:REAL;

BEGIN

CLRSCR;

WRITELN('VVEDITE NA4ALNYU SKOROST -');

READLN(V0);

WRITELN('VVEDITE NA4ALNYU VYSOTY - ');

READLN(H);

T:=V0/G+SQRT(2/G*(H+SQR(V0)/(2*G)));

WRITELN('VREMYA - ',T:5:2);

READKEY;

END.

2. Анализ результатов. Анализ результатов показывает что, при начальных данных V0=20 м/с, H=20 м, мячик упадёт на землю через 4.91 секунды:

Высота	Начальная скорость	G	Время
		9,8	4,91

 

II. Компьютерная модель в электронных таблицах.