Основные этапы моделирования

Содержание

Слайд 2

Цели: Разработать модель для физического процесса Исследовать модель на конкретном примере

Цели:

Разработать модель для физического процесса
Исследовать модель на конкретном примере движения тела,

брошенного под углом к горизонту
Проанализировать результаты
Слайд 3

Постановка задачи В процессе тренировок теннисистов используются автоматы по бросанию мячика

Постановка задачи

В процессе тренировок теннисистов используются автоматы по бросанию мячика в

определенное место площадки.
Надо задать автомату необходимую скорость и угол бросания мячика для попадания в мишень определенного размера, находящуюся на известном расстоянии.
Слайд 4

1 этап – описательная модель Мячик мал по сравнению с Землей,

1 этап – описательная модель

Мячик мал по сравнению с Землей, следовательно

считаем его материальной точкой
Изменение высоты мало, поэтому g=9,8 м/с, движение равноускоренное
Скорость бросания мала, значит сопротивлением воздуха пренебрежем
Слайд 5

2 этап – формальная модель Начальная скорость – Угол бросания мячика

2 этап – формальная модель

Начальная скорость –
Угол бросания мячика –


Высота стенки – h
Расстояние до стенки – s
Используя формулы: x=υ0 t cosα и y=υ0 t sinα –gt2/2
Получаем высоту мячика над землей на расстоянии S:
L=s tgα – gs2 /(2υ02 cos2α),

υ0

Слайд 6

3 этап – компьютерная модель Выполняем в Microsoft Excel А6=А5+0,2 далее

3 этап – компьютерная модель

Выполняем в Microsoft Excel
А6=А5+0,2 далее скопировать (А7:А18)
В5=

$B$1*COS(РАДИАНЫ($B$2))*A5 скопировать (В6:В18)
С5= $B$1*SIN(РАДИАНЫ($B$2))*A5-4,9*А5*A5 скопировать (С6:С18)
Слайд 7

Визуализируем модель, построив график:

Визуализируем модель, построив график:

Слайд 8

4 этап – компьютерный эксперимент Определим угол броска, который обеспечит попадание

4 этап – компьютерный эксперимент

Определим угол броска, который обеспечит попадание в

мишень, находящуюся на расстоянии 30 м и имеющую высоту 1 м, при заданной начальной скорости 18 м/с
Слайд 9

Решение Создадим таблицу и введем формулу для вычисления высоты мячика над

Решение

Создадим таблицу и введем формулу для вычисления высоты мячика над поверхностью

для заданных начальных условий

В25=B21*TAN(РАДИАНЫ(B23))-(9,81*B21^2)/(2*B22^2*COS(РАДИАНЫ(B23))^2)

Слайд 10

Исследование модели Найдем угол для L=1 Используем метод Подбор параметров Найдем

Исследование модели

Найдем угол для L=1

Используем метод Подбор параметров

Найдем угол для L=0

Угол

броска от 32,6 до 36,1о
Слайд 11

Выводы Разработали модель для физического процесса – бросание мячика в стену

Выводы

Разработали модель для физического процесса – бросание мячика в стену
Исследовали модель

на конкретном примере движения тела, брошенного под углом к горизонту
Проанализировали результаты, определив угол бросания, обеспечивающий попадание в стену высотой 1 м