Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере

Содержание

Слайд 2

Формализованная модель Компьютерная модель Компьютерный эксперимент Анализ полученных результатов Описательная информационная

Формализованная модель

Компьютерная модель

Компьютерный эксперимент

Анализ полученных
результатов

Описательная информационная
модель

Выделение существенных
параметров объекта

Запись

на каком-либо
формальном языке

Запись на языке программирования
или реализация алгоритма с
использованием одного из
приложений

Получение результатов

Корректировка исследуемой
модели

Автор Титова Л.И.

Слайд 3

Исследование физических моделей Рассмотрим процесс построения и исследования модели на конкретном

Исследование физических моделей

Рассмотрим процесс построения и исследования модели на конкретном примере

движения тела, брошенного под углом к горизонту

Автор Титова Л.И.

Слайд 4

Содержательная постановка задачи В процессе тренировок теннисистов используются автоматы по бросанию

Содержательная постановка задачи

В процессе тренировок теннисистов используются автоматы по бросанию

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

Автор Титова Л.И.

Слайд 5

Качественная описательная модель Сначала построим идеализированную модель движения объекта. Из условия

Качественная описательная модель

Сначала построим идеализированную модель движения объекта.
Из условия

задачи можно сформулировать следующие основные предположения:
мячик мал по сравнению с Землей, поэтому его можно считать материальной точкой;
изменение высоты мячика мало, поэтому ускорение свободного падения можно считать постоянной величиной g = 9,8 м/с2 и движение по оси OY можно считать равноускоренным;
скорость бросания тела мала, поэтому сопротивлением воздуха можно пренебречь и движение по оси ОХ можно считать равномерным.

Автор Титова Л.И.

Слайд 6

Формальная модель Формулы равномерного и равноускоренного движения: х = v0 •

Формальная модель

Формулы равномерного и равноускоренного движения:
х = v0 • cosa

• t
у = v0 • sina • t – g • t2/2.
Пусть мишень высотой h будет размещаться на расстоянии s от автомата. Из первой формулы выражаем время, которое понадобится мячику, чтобы преодолеть расстояние s:
t = s/(v0 • cosa).
Подставляем это значение для t в формулу для у. Получаем L— высоту мячика над землей на расстоянии s:
L = s • tga - g •s2/(2 • v02 • cos2a).
Формализуем теперь условие попадания мячика в мишень. Попадание произойдет, если значение высоты L мячика будет удовлетворять условию в форме неравенства:
О <= L <= h.
Если L < 0, то это означает «недолет», а если L > h, то это означает «перелет».

Автор Титова Л.И.

Слайд 7

Компьютерная модель на языке Кумир Первоначально представим алгоритм в графическом представлении

Компьютерная модель на языке Кумир

Первоначально представим алгоритм в графическом представлении

(в виде блок схемы).
Далее преобразуем формальную модель в компьютерную с использованием системы программирования Кумир. Программа созданная на основе приведенной выше блок-схемы позволяет определить начальную скорость и угол бросания мячика. Для визуализации формальной модели строится траектория движения тела.

Посмотреть блок-схему алгоритма

Слайд 8

Компьютерный эксперимент Введем произвольные значения начальной скорости и угла бросания мячика:

Компьютерный эксперимент

Введем произвольные значения начальной скорости и угла бросания мячика:

скорее всего его попадания в мишень не будет. Затем, меняя один из параметров, например угол, произведем пристрелку

Запустить программу

Автор Титова Л.И.

Слайд 9

Автор Титова Л.И.

Автор Титова Л.И.