III этап Компьютерная модель




ПАДЕНИЕ С ЛЕСТНИЦЫ

Модель расчета кривой падения

I этап. Описание задачи:

Маляр Иванов приставил к стене лестницу длиной 1,8 м, имеющую 10 ступенек, и, поднявшись вверх, остановился на одной из ступенек. В это время концы лестницы стали скользить вдоль стены и пола. По какой кривой будет падать Маляр Иванов в зависимости от того, на какой ступеньке он стоит?

Цель моделирования:

Составить модель кривой падения с целью анализа: как должен поступить в случае падения маляр Иванов, чтобы не получить травму.

Анализ объекта.

Объект моделирования – траектория падения человека с лестницы.

II этап. Разработка модели.

Информационная модель.

Объект «траектория падения человека с лестницы» имеет управляемые параметры:

· Номер ступеньки, на которой находится человек

Имеет неуправляемые параметры (константы)

· Длина лестницы

· Количество ступенек

· Количество точек расчета

Действия над объектом

· Расчет и анализ траектории падения

Математическая модель

Расчетные формулы:

1. 20 контрольных точек расчета: Аnn-1 +1.8/20

2. Расстояние между контрольной точкой и ступенькой. В=

3. Расстояние от тела до стены Х= А*(10-№ ступеньки)/10

4. Расстояние от тела до пола: У= B*(номер ступеньки)/10

III этап Компьютерная модель

Для моделирования используем среду электронной таблицы, в которой информационная и математическая модели объединяются в таблицу, которая имеет 2 области:

· Исходные данные – константы и управляемые параметры

· Расчетные данные (результаты)

Задание

Заполните область исходных данных и результатов по предложенному образцу, при этом используя следующие формулы:

1. В ячейку А11 введите 0, в ячейку А10 введите =A10+$C$3/$C$6

2. В ячейку В10 введите =КОРЕНЬ($C$3^2-A10^2)

3. В ячейку С10 введите =$A10*($C$4-$C$5)/$C$4

4. В ячейку D10 введите = B10*$C$5/$C$4

План моделирования

1. Проверить правильность ввода формул

2. Провести расчеты

3. По результатам расчетов, построить график траектории падения

Технология моделирования

1. Ввести в ячейку С5 № ступеньки, на которой находится маляр Иванов.

2. Скопируйте формулы до 30-й строки включительно.

3. Выделить расчетную таблицу и построить график

4. Изменить номер ступеньки.

IV этап Анализ результатов моделирования

1. Проанализируйте результаты: по какой кривой будет падать маляр Иванов он стоит на второй ступеньке?

2. Проанализируйте результаты: как изменяется траектория падения при изменении номера ступеньки.

 

ПАРАШЮТИСТ

Модель исследования движения парашютиста под действием силы тяжести и силы сопротивления воздуха

I этап. Описание задачи:

Парашютист при падении к земле испытывает действие не только силы тяжести, но и, самое главное, силы сопротивления воздуха. Каков должен быть коэффициент сопротивления, чтобы парашютист (ты) приземлился со скоростью не более 8 м/с?

Цель моделирования:

Составить модельдвижения парашютиста под действием силы тяжести и силы сопротивления воздуха.

Анализ объекта.

Объект моделирования – движение парашютиста.

II этап. Разработка модели.

Информационная модель.

Объект «траектория падения человека с лестницы» имеет управляемые параметры:

· Масса человека

· Коеффициент сопротивления

Имеет неуправляемые параметры (константы)

· Ускорение свободного падения

· Начальная скорость

· Шаг изменения времени

Действия над объектом

· Расчет и анализ движения парашютиста

Математическая модель

Расчетные формулы:

Экспериментально установлено, что сила сопротивления зависит от скорости движения: чем больше скорость, тем больше сила. При движении в воздухе она пропорциональна квадрату скорости с некоторым коэффициентом сопротивления k, который зависит от конструкции парашюта и плотности среды.

III этап Компьютерная модель

Для моделирования используем среду электронной таблицы, в которой информационная и математическая модели объединяются в таблицу, которая имеет 2 области:

· Исходные данные – константы и управляемые параметры

· Расчетные данные (результаты)

Задание

Заполните область исходных данных и результатов по предложенному образцу, при этом используя следующие формулы:

1. В ячейку А14 введите 0, в ячейку А15 введите =A14+$E$9

2. В ячейку В15 введите =B14+C14*$E$9

3. В ячейку С14 введите =$E$7-$E$6*B14^2/$E$5

4. В ячейку D15 введите =D14+B15*$E$9+C15*$E$9^2/2

План моделирования

1. Проверить правильность ввода формул

2. Провести расчеты

3. По результатам расчетов, построить график скорости, ускорения, расстояния



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-11-19 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: