ПР № 9. Моделирование Движения. Практическая работа 9 Моделирование движения

• Название: Практическая работа 9 Моделирование движения
• Анкор: ПР № 9. Моделирование Движения
• Дата: 06.10.2022
• Размер: 373.46 Kb.
• Имя файла: ПР № 9. Моделирование Движения.docx
• Тип: Практическая работа; #717447

Практическая работа №9
Моделирование движения

При выполнении этой работы можно использовать шаблон – электронную таблицу в файле Парашютист.xls.

Уровень A.

Парашютист массой 90 кг разгоняется в свободном падении до скорости 10 м/с и на высоте 50 м раскрывает парашют, площадь которого 55 м². Коэффициент сопротивления парашюта C = 0,9.

1. 
   Постройте графики изменения скорости и высоты полета в течение первых 4 секунд;
   

Ответ:

2. 
   Определите, через какое время и с какой скоростью приземлится парашютист?
   

Время:

9,07

Скорость:

5,4

3. 
   Сравните результаты моделирования с установившимся значением скорости, вычисленным теоретически.
   

	теоретически	моделирование
Скорость приземления, м/с	5	5,4

Уровень B.

4. 
   Напишите программу, которая моделирует полет мяча, брошенного вертикально вверх, при
   

мм, г, м/с, с.

Остальные необходимые данные есть в тексте § 10. Выполните следующие задания:

• 
  определите время полета, максимальную высоту подъема мяча и скорость в момент приземления;
  
• 
  вычислите время полета и максимальную высоту подъема мяча, используя модель движения без сопротивления воздуха:
  

• 
  сравните эти результаты с полученными при моделировании с учетом сопротивления;
  

  	без учёта сопротивления	с учётом сопротивления	ошибка (%)
  Время полета, с	4.08	3.87	5
  Максимальная высота, м	20.39	18.37	10
  Скорость приземления, м/с	-20.01	-18.06	10

• 
  можно ли в этой задаче пренебречь сопротивлением воздуха? почему?
  

Ответ:

Нет, так как данные будут недостаточно точные

• 
  с помощью табличного процессора постройте графики изменения скорости, ускорения и силы сопротивления (указание: из программы сохраните данные в CSV-файл, разделив данные в каждой строке точками с запятой):
  

Скорость:



Ускорение:



Сила сопротивления:

• 
  уменьшите шаг сначала до 0,01 с и повторите моделирование; затем выполните моделирование при шагах 0,001 и 0,0001; сделайте выводы по поводу выбора шага в данной задаче.
  

Ответ:

При уменьшении шага данные становятся точнее

Уровень C.

5. 
   *Выполните моделирование движения мяча, брошенного под углом 45° к горизонту (при тех же остальных условиях, что и в задаче уровня B):
   

• 
  определите время полета, максимальную высоту и дальность полета мяча, скорость в момент приземления;
  
• 
  сравните результаты со случаем, когда сопротивление воздуха не учитывается
  

  	без учёта сопротивления	с учётом сопротивления	ошибка (%)
  Время полета, с	2.89	2.89	0
  Максимальная высота, м	10.19	10.19	0
  Дальность полета, м	40.87	40.87	0
  Скорость приземления, м/с	20.05	20.05	0

• 
  сделайте выводы
  

Ответ:

При броске мяча под углом 45 градусов, можно пренебречь, так как значения не меняются

6. 
   Постройте с помощью табличного процессора две траектории движения шарика: без учёта и с учётом сопротивления воздуха:
   

Ответ:

7. 
   Выберите интервал дискретизации и обоснуйте его выбор:
   

Ответ:

0,01