15 Исследование физических моделей
Дата публикации: 10.12.2014 15:03:43
Задание 1. Пользуясь ссылкой на сайт для определения дальности броска тела, брошенного под углом к горизонту, определите с какой начальной скоростью и под каким углом нужно бросить мяч в корзину на расстоянии 20 метров (до центра корзины) если диаметр корзины 2 метра. Результаты подбора значений угла и скорости записать в тетрадь в виде таблицы.
Изучите модели:
Сформулируйте задание для исследования одной из моделей.
Задание 2
Познакомьтесь презентацией и и постройте по ее материалам физическую модель с помощью электронных таблиц Libre Office Calc
«Построение и исследование физической модели»
Цель работы: научиться строить и исследовать компьютерные модели.
Рассмотрим процесс построения и исследования модели движения тела, брошенного под углом к горизонту.
Технология работы.
Объединить ячейки с А1 по С1.
Поместить туда текст «Движение тела, брошенного под углом к горизонту»
Расширить колонки В и С, так, чтобы заголовок поместился в ячейках с А1 по С1
Ввести в ячейки А2, А3 и А4 соответственноV0= , A=, G=
В ячейки С2, С3 и С4 ввести м/сек, град, м/сек^2 соответственно
Для ячеек В2, В3 и В4 установить формат числовой, установив число десятичных знаков – 1 (меню Формат- Ячейки- Числа, дробная часть)
Ввести в ячейки В2, В3 и В4 соответственно значения 18,0; 35,0; 9,8
Ввести в ячейки А5 –Т, В5 –X=V0*COS(A)*T, С5 – Y=V0*SIN(A)*T-G*T^2/2
Выделить ячейки с А6 по С19 и установить числовой формат с числом десятичных знаков – 1
В ячейку А6 ввести число 0,0
Выделить ячейки с А6 по А19 и заполнить их значением времени с интервалом 0,2
В ячейку В6 ввести формулу =$B$2*COS(RADIANS($B$3))*A6
В ячейку C6 ввести формулу =$B$2*SIN(RADIANS($B$3))*A6 - $B$4*A6^2/2
Скопировать формулы в ячейки В7:В19 и С7:С19 соответственно
Выделить ячейки с А5 по С19 и установить границы таблицы:
Визуализируем модель, построив график зависимости координаты Y от координаты Х (траекторию движения тела): Выделить диапазон В6:С19, Вставка- Объект- Диаграмма- Тип Диаграмма ХУ
Поместить график рядом с таблицей.
Сохранить работу в своей папке под именем «Физическая модель»
Исследование модели.
Исследуем модель и определим с заданной точностью 0,1
диапазон изменений угла, который обеспечивает попадание в мишень, находящуюся на расстоянии 30 м. И имеющую высоту 1 м., при заданной начальной скорости 18 м/сек.
Воспользуемся методом Подбор параметра
Установить для ячеек В21:В25 точность один знак после запятой
Ввести в ячейки В21, В22, и В23 значения расстояния до мишени S=30 м, начальной скорости V0=18 м/сек и угла А=350
В ячейку В25 ввести формулу для вычисления высоты мячика над землей на расстоянии для заданных начальных условий:
L=S*TAN(A)-G*S2/(2*V02*COS2(A))
Вместо переменных писать ячейки, в которых расположены их значения
Для заданных начальных условий определим углы, которые обеспечивают попадание в мишень на высотах 0 и1 м.
Выделить ячейку В25 и ввести команду:
Сервис/Подбор параметра
На появившейся диалоговой панели ввести в поле Значения: наименьшую высоту попадания в мишень (то есть 0). В поле Изменяя значение ячейки: ввести адрес ячейки, содержащей значение угла (в данном случае $B$23)
В ячейке В23 появится значение 32,6.
Повторить процедуру подбора параметра для максимальной высоты попадания в мишень - в ячейке В23 получим значение 36,1.
Таким образом, исследование компьютерной модели показало, что существует диапазон значений угла бросания от 32,6 до 36,10, который обеспечивает попадание в мишень высотой 1 м., находящуюся на расстоянии 30 м., мячиком, брошенным со скоростью 18 м/сек.
VI. Задание для самостоятельного выполнения:
Повторить процедуру определения диапазона углов, которые обеспечивают попадание в мишень, имеющую высоту 2 метра при начальном значении 550
Полученные значения и выводы записать в тетрадь.
По материалам сайта http://www.rusedu.info/Article780.html