Тема: «Моделирование баллистического движения»
Задание № 8 .
Тело брошено под углом 450 к горизонту с начальной скоростью 100 м/с. Выполнить моделирование движение тела.
Этапы моделирования:
1. Создание качественной описательной модели процесса движения тела с использованием физических понятий и объектов. В данной модели пренебрегаем факторами незначительно влияющими на само движение:
- тело считаем материальной точкой, размерами и формой которой можно пренебречь;
- не учитываем изменение ускорения свободного падения с высотой;
- пренебрегаем сопротивлением воздуха;
- поверхность данного участка земли считаем плоской;
- не учитываем скорость вращения земли вокруг оси.
2. Строим математическую модель движения материальной точки в двумерной координатной системе XOY, с начальной скоростью V0, направленной под углом к оси Х. Так как движение по оси Х равномерное, а по оси У – равноускоренное, то искомые функциональные зависимости имеют вид:
Х = V0*cos *T
Y = V0*sin *T–g*T2/2
3. Составляем алгоритм определения координат тела в любой момент времени:
Алг Баллистическое движение
Нач
Ввести V0,
Т=0
Пока Y>0
нц
Х = V0*cos *T
Y = V0*sin *T–g*T2/2
Печатать Х, Y
Т=Т+1
кц
Кон
4. Напишите программу на языке Quick Basic или TurboPascal и исследуйте результаты ее работы на тестовых данных.
5. Используйте эту информационную модель в электронных таблицах Excel. Для этого в ячейки таблицы А1, В1 введем начальные значения (V0, ), а в ячейки C и D значения координат Х, Y из программы. Число координат зависит от конкретного начального условия. Выбрать вид диаграммы “точечная”. Максимальное значение по оси Х выбрать 1000, для этого выделяем нажатием левой клавиши мыши ось Х. В окне “формат оси” выбрать вкладку шкала и в ней ввести “максимальное значение” 1000 и “цена деления “100. По оси У выбрать максимальное значение 500, цена деления 100.
6. Проведите компьютерный эксперимент. Меняя начальные данные, можно определять координаты тела для различных начальных условий. Для этого необходимо многократно запускать программу, написанную на языке программирования на выполнение при различных начальных условиях. Построить графики зависимости Y (X).
7. Ответить на вопрос: «При каком угле дальность полета тела максимальна?» Для ответа на поставленный вопрос в написанной программе вводится одинаковая начальная скорость V0 при разных начальных углах и выбирается максимальное значение.
8. Представить научно технический отчет по плану:
- постановка задачи
- математическая модель
- описание метода исследования модели
- программа для ЭВМ
- результаты в форме графиков
- анализ результатов
| 
